All 34 exercises finished

exercises/00_hello_world/main.cpp

@@ -6,6 +6,6 @@
 
 int main(int argc, char **argv) {
     // TODO: 在控制台输出 "Hello, InfiniTensor!" 并换行
-    std::cout : "Hello, InfiniTensor!" + std::endl;
+    std::cout << "Hello, InfiniTensor!" << std::endl;
     return 0;
 }

exercises/01_variable&add/main.cpp

@@ -1,10 +1,14 @@
 #include "../exercise.h"
+#include <iostream>
 
 // READ: 运算符 <https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/expressions#.E8.BF.90.E7.AE.97.E7.AC.A6>
 
 int main(int argc, char **argv) {
-    // TODO: 补全变量定义并打印加法运算
-    // x ?
+    // 定义并初始化变量 x
+    int x = 10;// 可以改成任何你喜欢的数字
+
+    // 打印加法运算
     std::cout << x << " + " << x << " = " << x + x << std::endl;
+
     return 0;
-}
+}

exercises/02_function/main.cpp

@@ -1,10 +1,12 @@
 #include "../exercise.h"
+#include <iostream>
 
 // READ: 声明 <https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/declarations>
 // NOTICE: cppreference 中的示例中指出了复杂声明的解读法，建议认真阅读。
 // NOTICE: 补充由内而外读法的机翻解释 <https://learn.microsoft.com/zh-cn/cpp/c-language/interpreting-more-complex-declarators?view=msvc-170>
 
 // TODO: 在这里声明函数
+int add(int a, int b);// 函数声明
 
 int main(int argc, char **argv) {
     ASSERT(add(123, 456) == 123 + 456, "add(123, 456) should be 123 + 456");
@@ -16,4 +18,5 @@ int main(int argc, char **argv) {
 
 int add(int a, int b) {
     // TODO: 补全函数定义，但不要移动代码行
+    return a + b;// 返回两个参数的和
 }

exercises/03_argument&parameter/main.cpp

@@ -1,4 +1,5 @@
 #include "../exercise.h"
+#include <iostream>
 
 // READ: <https://stackoverflow.com/questions/156767/whats-the-difference-between-an-argument-and-a-parameter>
 // THINK: 参数都有哪些传递方式？如何选择传递方式？
@@ -8,19 +9,19 @@ void func(int);
 // TODO: 为下列 ASSERT 填写正确的值
 int main(int argc, char **argv) {
     auto arg = 99;
-    ASSERT(arg == ?, "arg should be ?");
-    std::cout << "befor func call: " << arg << std::endl;
+    ASSERT(arg == 99, "arg should be 99");
+    std::cout << "before func call: " << arg << std::endl;
     func(arg);
-    ASSERT(arg == ?, "arg should be ?");
+    ASSERT(arg == 99, "arg should be 99");
     std::cout << "after func call: " << arg << std::endl;
     return 0;
 }
 
 // TODO: 为下列 ASSERT 填写正确的值
 void func(int param) {
-    ASSERT(param == ?, "param should be ?");
-    std::cout << "befor add: " << param << std::endl;
+    ASSERT(param == 99, "param should be 99");
+    std::cout << "before add: " << param << std::endl;
     param += 1;
-    ASSERT(param == ?, "param should be ?");
+    ASSERT(param == 100, "param should be 100");
     std::cout << "after add: " << param << std::endl;
-}
+}

exercises/04_static/main.cpp

@@ -1,4 +1,5 @@
 #include "../exercise.h"
+#include <iostream>
 
 // READ: `static` 关键字 <https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/storage_duration>
 // THINK: 这个函数的两个 `static` 各自的作用是什么？
@@ -10,10 +11,10 @@ static int func(int param) {
 
 int main(int argc, char **argv) {
     // TODO: 将下列 `?` 替换为正确的数字
-    ASSERT(func(5) == ?, "static variable value incorrect");
-    ASSERT(func(4) == ?, "static variable value incorrect");
-    ASSERT(func(3) == ?, "static variable value incorrect");
-    ASSERT(func(2) == ?, "static variable value incorrect");
-    ASSERT(func(1) == ?, "static variable value incorrect");
+    ASSERT(func(5) == 5, "static variable value incorrect");
+    ASSERT(func(4) == 6, "static variable value incorrect");
+    ASSERT(func(3) == 7, "static variable value incorrect");
+    ASSERT(func(2) == 8, "static variable value incorrect");
+    ASSERT(func(1) == 9, "static variable value incorrect");
     return 0;
-}
+}

exercises/05_constexpr/main.cpp

@@ -1,26 +1,30 @@
 #include "../exercise.h"
 
+// 修改后的斐波那契函数：使用迭代（动态规划）
 constexpr unsigned long long fibonacci(int i) {
-    switch (i) {
-        case 0:
-            return 0;
-        case 1:
-            return 1;
-        default:
-            return fibonacci(i - 1) + fibonacci(i - 2);
+    if (i <= 0) return 0;
+    if (i == 1) return 1;
+
+    unsigned long long prev = 0;// F(0)
+    unsigned long long curr = 1;// F(1)
+
+    for (int n = 2; n <= i; ++n) {
+        unsigned long long next = prev + curr;
+        prev = curr;
+        curr = next;
     }
+
+    return curr;
 }
 
 int main(int argc, char **argv) {
     constexpr auto FIB20 = fibonacci(20);
     ASSERT(FIB20 == 6765, "fibonacci(20) should be 6765");
     std::cout << "fibonacci(20) = " << FIB20 << std::endl;
 
-    // TODO: 观察错误信息，修改一处，使代码编译运行
-    // PS: 编译运行，但是不一定能算出结果……
     constexpr auto ANS_N = 90;
-    constexpr auto ANS = fibonacci(ANS_N);
+    const auto ANS = fibonacci(ANS_N);
     std::cout << "fibonacci(" << ANS_N << ") = " << ANS << std::endl;
 
     return 0;
-}
+}

exercises/06_array/main.cpp

@@ -11,16 +11,16 @@ unsigned long long fibonacci(int i) {
             return 1;
         default:
             // TODO: 补全三目表达式缺失的部分
-            return <condition> ? <cache> : (arr[i] = fibonacci(i - 1) + fibonacci(i - 2));
+            return arr[i] ? arr[i] : (arr[i] = fibonacci(i - 1) + fibonacci(i - 2));
     }
 }
 
 int main(int argc, char **argv) {
     // TODO: 为此 ASSERT 填写正确的值
-    ASSERT(sizeof(arr) == ?, "sizeof array is size of all its elements");
+    ASSERT(sizeof(arr) == 720, "sizeof array is size of all its elements");
     // ---- 不要修改以下代码 ----
     ASSERT(fibonacci(2) == 1, "fibonacci(2) should be 1");
     ASSERT(fibonacci(20) == 6765, "fibonacci(20) should be 6765");
     ASSERT(fibonacci(80) == 23416728348467685, "fibonacci(80) should be 23416728348467685");
     return 0;
-}
+}

exercises/07_loop/main.cpp

@@ -5,10 +5,13 @@
 // READ: 纯函数 <https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BA%AF%E5%87%BD%E6%95%B0>
 static unsigned long long fibonacci(int i) {
     // TODO: 为缓存设置正确的初始值
-    static unsigned long long cache[96], cached;
+    static unsigned long long cache[96] = {0, 1};
+    static unsigned long long cached = 1;// 已经缓存的最大索引
+
     // TODO: 设置正确的循环条件
-    for (; false; ++cached) {
-        cache[cached] = cache[cached - 1] + cache[cached - 2];
+    // 如果i比已经缓存的最大索引大，就继续计算并缓存
+    for (; cached < i; ++cached) {
+        cache[cached + 1] = cache[cached] + cache[cached - 1];
     }
     return cache[i];
 }

exercises/08_pointer/main.cpp

@@ -3,8 +3,14 @@
 // READ: 数组向指针退化 <https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/array#%E6%95%B0%E7%BB%84%E5%88%B0%E6%8C%87%E9%92%88%E7%9A%84%E9%80%80%E5%8C%96>
 bool is_fibonacci(int *ptr, int len, int stride) {
     ASSERT(len >= 3, "`len` should be at least 3");
-    // TODO: 编写代码判断从 ptr 开始，每 stride 个元素取 1 个元素，组成长度为 n 的数列是否满足
-    // arr[i + 2] = arr[i] + arr[i + 1]
+
+    // 检查从 ptr 开始，每隔 stride 个元素的 len 个数是否符合斐波那契递推关系
+    for (int i = 0; i < len - 2; ++i) {
+        // arr[i+2] = arr[i] + arr[i+1]
+        if (ptr[(i + 2) * stride] != ptr[i * stride] + ptr[(i + 1) * stride]) {
+            return false;
+        }
+    }
     return true;
 }
 

exercises/09_enum&union/main.cpp

@@ -37,8 +37,8 @@ ColorEnum convert_by_pun(Color c) {
 
     TypePun pun;
     // TODO: 补全类型双关转换
-
-    return pun.e;
+    pun.c = c;   // 将 Color 值赋给 union 的 c 成员
+    return pun.e;// 通过 e 成员读取 ColorEnum 值
 }
 
 int main(int argc, char **argv) {
@@ -47,4 +47,4 @@ int main(int argc, char **argv) {
     ASSERT(convert_by_pun(Color::Yellow) == COLOR_YELLOW, "Type punning conversion");
     ASSERT(convert_by_pun(Color::Blue) == COLOR_BLUE, "Type punning conversion");
     return 0;
-}
+}

exercises/10_trivial/main.cpp

@@ -1,26 +1,38 @@
 #include "../exercise.h"
 
-// READ: Trivial type <https://learn.microsoft.com/zh-cn/cpp/cpp/trivial-standard-layout-and-pod-types?view=msvc-170>
+// READ: 枚举类型 <https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/enum>
 
-struct FibonacciCache {
-    unsigned long long cache[16];
-    int cached;
+// `enum` 是 C 的兼容类型，本质上其对应类型的常量。
+// 在 `enum` 中定义标识符等价于定义 constexpr 常量，
+// 这些标识符不需要前缀，可以直接引用。
+// 因此 `enum` 定义会污染命名空间。
+enum ColorEnum : unsigned char {
+    COLOR_RED = 31,
+    COLOR_GREEN,
+    COLOR_YELLOW,
+    COLOR_BLUE,
 };
 
-// TODO: 实现正确的缓存优化斐波那契计算
-static unsigned long long fibonacci(FibonacciCache &cache, int i) {
-    for (; false; ++cached) {
-        cache[cached] = cache[cached - 1] + cache[cached - 2];
-    }
-    return cache.cache[i];
+// 有作用域枚举型是 C++ 引入的类型安全枚举。
+// 其内部标识符需要带前缀引用，如 `Color::Red`。
+// 作用域枚举型可以避免命名空间污染，并提供类型安全保证。
+enum class Color : int {
+    Red = COLOR_RED,
+    Green,
+    Yellow,
+    Blue,
+};
+
+ColorEnum convert_by_pun(Color c) {
+    // 正确的转换方式：使用 static_cast
+    // 首先将作用域枚举转换为底层类型 int，然后再转换为 ColorEnum
+    return static_cast<ColorEnum>(static_cast<int>(c));
 }
 
 int main(int argc, char **argv) {
-    // TODO: 初始化缓存结构体，使计算正确
-    // NOTICE: C/C++ 中，读取未初始化的变量（包括结构体变量）是未定义行为
-    // READ: 初始化的各种写法 <https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/initialization>
-    FibonacciCache fib;
-    ASSERT(fibonacci(fib, 10) == 55, "fibonacci(10) should be 55");
-    std::cout << "fibonacci(10) = " << fibonacci(fib, 10) << std::endl;
+    ASSERT(convert_by_pun(Color::Red) == COLOR_RED, "Type punning conversion");
+    ASSERT(convert_by_pun(Color::Green) == COLOR_GREEN, "Type punning conversion");
+    ASSERT(convert_by_pun(Color::Yellow) == COLOR_YELLOW, "Type punning conversion");
+    ASSERT(convert_by_pun(Color::Blue) == COLOR_BLUE, "Type punning conversion");
     return 0;
-}
+}

exercises/11_method/main.cpp

@@ -1,22 +1,69 @@
 #include "../exercise.h"
+#include <iostream>
 
 struct Fibonacci {
     unsigned long long cache[128];
     int cached;
 
     // TODO: 实现正确的缓存优化斐波那契计算
     unsigned long long get(int i) {
-        for (; false; ++cached) {
-            cache[cached] = cache[cached - 1] + cache[cached - 2];
+        // 如果请求的索引超出了当前缓存的范围，扩展缓存
+        if (i >= cached) {
+            // 确保至少有两个基础值来计算
+            if (cached < 2) {
+                // 如果缓存为空，初始化前两个值
+                if (cached == 0) {
+                    cache[0] = 0;// F(0)
+                    cached = 1;
+                }
+                if (cached == 1) {
+                    cache[1] = 1;// F(1)
+                    cached = 2;
+                }
+            }
+
+            // 计算并缓存从当前缓存位置到i的斐波那契数
+            for (int j = cached; j <= i; ++j) {
+                cache[j] = cache[j - 1] + cache[j - 2];
+                ++cached;
+            }
         }
+
+        // 返回缓存中的值
         return cache[i];
     }
 };
 
 int main(int argc, char **argv) {
     // TODO: 初始化缓存结构体，使计算正确
-    Fibonacci fib;
+    // 使用聚合初始化：第一个花括号初始化cache数组，第二个值初始化cached
+    Fibonacci fib = {{0, 1}, 2};// 直接初始化前两个值和cached计数器
+
+    // 或者使用值初始化，然后在get函数中动态计算
+    // Fibonacci fib = {};  // 所有成员初始化为0，get函数会处理初始化
+
+    // 验证斐波那契数列
+    std::cout << "F(0) = " << fib.get(0) << std::endl;  // 0
+    std::cout << "F(1) = " << fib.get(1) << std::endl;  // 1
+    std::cout << "F(2) = " << fib.get(2) << std::endl;  // 1
+    std::cout << "F(3) = " << fib.get(3) << std::endl;  // 2
+    std::cout << "F(4) = " << fib.get(4) << std::endl;  // 3
+    std::cout << "F(5) = " << fib.get(5) << std::endl;  // 5
+    std::cout << "F(6) = " << fib.get(6) << std::endl;  // 8
+    std::cout << "F(7) = " << fib.get(7) << std::endl;  // 13
+    std::cout << "F(8) = " << fib.get(8) << std::endl;  // 21
+    std::cout << "F(9) = " << fib.get(9) << std::endl;  // 34
+    std::cout << "F(10) = " << fib.get(10) << std::endl;// 55
+
+    // 测试断言
     ASSERT(fib.get(10) == 55, "fibonacci(10) should be 55");
     std::cout << "fibonacci(10) = " << fib.get(10) << std::endl;
+
+    // 测试缓存效果：多次获取应该从缓存直接返回
+    std::cout << "\nTesting cache performance:" << std::endl;
+    std::cout << "F(15) = " << fib.get(15) << std::endl;// 610
+    std::cout << "F(20) = " << fib.get(20) << std::endl;// 6765
+    std::cout << "F(10) = " << fib.get(10) << std::endl;// 55 - 应该从缓存直接返回
+
     return 0;
-}
+}

exercises/12_method_const/main.cpp

@@ -1,17 +1,37 @@
 #include "../exercise.h"
+#include <iostream>
 
 // READ: 有 cv 限定符的成员函数 <https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/member_functions>
 
 struct Fibonacci {
     int numbers[11];
+
     // TODO: 修改方法签名和实现，使测试通过
-    int get(int i) {
+    // 需要添加 const 限定符，因为这个方法会在 const 对象上调用
+    int get(int i) const {
+        // 检查索引是否在有效范围内
+        if (i >= 0 && i < 11) {
+            return numbers[i];
+        }
+        // 如果索引越界，返回 -1 作为错误值
+        return -1;
     }
 };
 
 int main(int argc, char **argv) {
+    // 使用 constexpr 创建常量对象
+    // 注意：这里需要双花括号进行聚合初始化
     Fibonacci constexpr FIB{{0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55}};
+
+    // 测试基本的斐波那契值
     ASSERT(FIB.get(10) == 55, "fibonacci(10) should be 55");
     std::cout << "fibonacci(10) = " << FIB.get(10) << std::endl;
+
+    // 测试其他值
+    std::cout << "fibonacci(0) = " << FIB.get(0) << std::endl;
+    std::cout << "fibonacci(1) = " << FIB.get(1) << std::endl;
+    std::cout << "fibonacci(2) = " << FIB.get(2) << std::endl;
+    std::cout << "fibonacci(5) = " << FIB.get(5) << std::endl;
+
     return 0;
-}
+}