21-0002 牛客網刷題(第二天)

1.數組初始化問題

需要注意的點：

• 數組只能夠省略第一維
• char類型的數組，最後有一個’\0’，size是需要+1的

char a[]="hello";
char a[6]="hello";
char a[5]="hello";//error
char a[][5]={"this","is"};
char a[][]={"this","is"};//error

2.二進制的運算

Q：設 char 型變量 x 中的值爲10100111，則表達式(2+x)^(~3)的值是多少？

-00000000  //對齊操作
---------
 00000010  //2
[phone]  //原二進制數據
=10101001  //結果1
 
~00000011  //對3進行取反操作
=11111100  //結果2
 
 10101001  //result 1
^11111100  //result 2,異或操作，相同爲0，不同爲1
=01010101  //結果3，D is right.

備註：當時將’^'當成了冪運算，實際上這些運算應該是統一的，如果系統能夠確定是二進制運算，就不會再摻進其他類型的運算。

3.變量的內存分配【·】

Q：只有在使用時才爲該類型變量分配內存的存儲類說明是 auto 和 register。

解釋：

• auto 根據數據類型分配內存，
• register 在使用到時分配CPU寄存器地址，
• static 聲明的時候就會分配內存，不初始化系統會自動初始化，
• extern 外部變量在程序被編譯時（程序運行之前）分配存儲。

相關鏈接：
1.C++ - 外部變量（extern）
2.extern和const和#ifndef和內存分配和C++的.h和.cpp
3.extern聲明變量詳解
4.C++中的static及內存分配

4.字符常量

'\007'//八進制轉義字符，表示響鈴
'\b'//ASCII碼，普通轉義字符，退格
'a'//字符a
"\09"//這是兩個字符，八進制中最多出現到7

5.靜態成員&非靜態成員

• 靜態成員存在於內存，非靜態成員需要實例化纔會分配內存
• 非靜態成員可以直接訪問類中靜態的成員
• 靜態成員不能訪問非靜態的成員
• 非靜態成員的生存期決定於該類的生存期，而靜態成員生存期則與程序生命期相同

解釋：靜態成員存在於內存，非靜態成員需要實例化纔會分配內存，所以靜態成員函數不能訪問非靜態的成員。因爲靜態成員存在於內存，所以非靜態成員函數可以直接訪問類中靜態的成員。[至少你要訪問的東西是在內存中的]

6.運算符重載

下面是C++運算符的優先級順序，【】內是不能夠重載的運算符

作用域	【::】
增量、對象、數組	->	【.】	++(後)	- -(後)	[ ]
增量、內存、取反	！	~	++(前)	- -(前)	+(正)	-(負)	*(指針)	&(取址)	new	delete	【sizeof】
類成員指針	->*	【.*】
算術	*	/	%
算術	+	-
位	<<	>>
關係	<	<=	>=	>
關係	==	!=
位	&
位	^
位	|
&&	邏輯
邏輯	||
條件	【?:】
賦值	=	+=	-=	*=	/=	%=	&=	^=	|=
逗號	,

• .和.*是爲保護訪問成員功能而不允許被重載；
• sizeof運算對象是類型而非變量，不具備重載特徵。

我覺得對於可以重載的運算符進行重載，需要單獨寫一篇文檔。

7.二進制表示中1的個數【·】

#include <stdio.h>
 
int fun(int i) 
{ 
int cnt = 0; 
while(i) 
{ 
cnt++; 
i = i&(i-1); //循環下來計算的是從右往左數1的個數。
} 
return cnt; 
} 
 
int main()
{ 
printf( "%d\n", fun(2017) );
return 0; 
}

//output:7

解釋：2017的二進制是11111100001，有7個1。

8.等概率輸出數字【·】

下面的程序可以從0…n-1中隨機等概率的輸出m個不重複的數。這裏我們假設n遠大於m，直接看代碼吧：

knuth(int n, int m)
{ 
    srand((unsigned int)time(0)); 
    for (int i = 0; i < n; i++) { 
        if (rand()%(n-i)<m) { //原題目中需要填寫
            cout << i << endl;
            m--;//原題目中需要填寫
        }
     }
}

原理解釋：

由這個for循環循環n次，且在滿足條件時才輸出 i 可知，輸出m個不同值的要求已滿足，因爲每次輸出的都是 i 值，而 i 值每次都是不一樣的，m-- 保證了程序在輸出了m個值後就停止循環。
.
在i=0時，rand()%(n-i)的取值範圍爲0到n-1，共n個數，此時要輸出0只需要rand()%(n-i)小於m，故i=0被輸出的概率爲m/n;
.
在i=1時，rand()%(n-i)的取值範圍爲0到n-2，共n-1個數，

若i=0沒有被輸出，則m–未被執行，此時i=1被輸出的概率爲m/(n-1)，
.
若i=0已經被輸出了，則m變爲m-1，此時i=1被輸出的概率爲(m-1)/(n-1)；

由概率論的知識，可知此時i=1被輸出的概率爲
P=(1-m/n)(m/(n-1))+m/n((m-1)/(n-1))=m/n;
以此類推，可知每個數被輸出的概率都爲m/n.

備註：

• 這裏輸出的是 i，m只是用來判斷個數的，並不會輸出的數字逗比m小，i 是逐漸遞增的，隨機數是用來判斷的。
• 使用隨機數作爲判斷的條件，來輸出隨機數，做法比較高明。

9.進制轉換

源碼：

auto fn = [](unsigned char a){
    cout << std::hex << (int)a << endl;
};
fn(-1);
//output：ff

題中形式爲C++11標準裏引入的lambda表達式，一個lambda表達式表示一個可調用的代碼單元，也可將其理解爲一個未命名的內聯函數。

其基本形式如下：

• [capture list ] ( parameter list ) -> return type { function body }
• [捕獲列表] ( 參數列表 ) -> 返回類型 { 函數體 }
• capture list （捕獲列表）是一個lambda所在函數中定義的局部變量的列表（通常爲空，寫爲 [] )，空捕獲列表即表明此lambda不使用它所在函數中的任何局部變量；
• " -> " 表明lambda使用了尾置返回類型；
• 可以忽略參數列表和返回類型，但必須永遠包含捕獲列表和函數體；

比如：

auto f = [ ] { return 42; }; // 定義了一個可調用對象f，它不接受參數，返回42。
即常見形式如： 
[ ] { 函數體 }
[ ] ( int n ) { 函數體 } 

回到上面的問題：

 1. int型-1的存儲方式爲補碼（32位，4字節），1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
 2. 轉換爲unsigned char（8位，1字節）發生字節截斷，取最後八位爲1111 1111
 3. 再轉換爲int後爲0000 0000 0000 0000 0000 0000 1111 1111
 4. 輸出爲ff [hex爲16進制，四個四個的看]

這個題目中我需要知道：

• 原碼、反碼、補碼
• 計算機爲什麼使用補碼存儲數據
• C++11的lambda表達式有什麼好處
• 正數的原碼、反碼和補碼都相同。
• 負數原碼2反碼：符號位不變，數值位按位取反。
• 負數原碼2補碼：符號位不變，數值位按位取反,末位再加1。

相關鏈接：
1.c++ 補碼與整數互相轉換
2.計算機爲什麼使用補碼來存儲數據
3.計算機中帶符號的整數爲何採用二進制的補碼進行存儲？
4.C++原碼、反碼、補碼詳解
5.原碼反碼補碼的相互轉換
6.C++ 11 Lambda表達式 通俗易懂

與此類似的還有一道題目：

short int i=32769；
printf("%d\n",i)；
//output:-32767

解釋：

計算機中整數以補碼的形式進行存儲，第一位是符號位
shout int 只有2字節
but 32769 is 1000 0000 0000 0001,由於最高位是1，表示複數
由上述補碼，求原碼
1000 0000 0000 0001//補碼
1111 1111 1111 1110//按位取反，臨時反碼
1111 1111 1111 1111//末位加1，原碼
=-32767

10.對象的創建

Q1：假定CSomething是一個類，執行下面這些語句之後，內存裏創建了 6 個CSomething對象。

CSomething a();//函數聲明
CSomething b(2);//構造函數調用，+1
CSomething c[3];//含有三個對象的數組，+3
CSomething &ra = b;//引用
CSomething d=b;//拷貝構造函數，+1
CSomething *pA = c;//單純是個指針
CSomething *p = new CSomething(4);//有對象生成，+1

Q2：在C++中，爲了讓某個類只能通過new來創建（即如果直接創建對象，編譯器將報錯），應該將析構函數設爲私有。

解釋： 編譯器在爲類對象分配棧空間時，會先檢查類的析構函數的訪問性，其實不光是析構函數，只要是非靜態的函數，編譯器都會進行檢查。如果類的析構函數是私有的，則編譯器不會在棧空間上爲類對象分配內存。 因此， 將析構函數設爲私有，類對象就無法建立在棧（靜態）上了，只能在堆上（動態new）分配類對象 。

11.struct、class

不同點：

	struct	class
默認繼承權限	public	private
默認數據訪問控制	public	private
模板參數	不能定義	可以用於定義模板參數

相同點：
可以有數據成員，方法，構造函數等。

相關鏈接：
1.C++中Struct與Class的區別與比較

12.指針數組，數組指針

這個概念有點像是馬原裏面的唯物辯證法&辯證唯物論，看誰是定語，誰是主語，相關解釋如下：

int *p[n];	[]優先級高，與p先結合成數組，是個指針數組，有n個指針類型的元素
int(*p)[n];	()優先級高，與*先結合成指針，是個數組指針，指向一個整形一維數組

同樣的，還有指針常量，常量指針：

int * const p;//指針常量，重點是個常量，這個指針是常量，指針指向的位置不能改變，也就是說不能亂指，可以亂碰指向區域的東西
const int * p;//常量指針，重點是個指針，指向常量的指針，指向的數據區內容不能變，也就是說可以亂指，但別亂碰指向區域的東西
int const * p;//同上，一個道理，const在*的前面

相關鏈接：
1.數組指針和指針數組的區別
2.指針常量和常量指針

13.結尾~~~~

總結一下，這些題目是C++比較基礎的知識，但是由於學習C++時記住了，但後來太多的依靠各種搜索引擎，以至於只是掌握的不牢固，該背的內容還是要背的，畢竟寫代碼的時候不能總靠搜索，靠API，雖說是在使用C++進行開發，但是重點在使用，而不是查！！！！
【2020年3月19日01:36:39】