C++模擬實現(xiàn)vector示例代碼圖文講解
更新時間:2023年02月27日 10:12:30 作者:北冥有魚丶丶
這篇文章主要介紹了C++容器Vector的模擬實現(xiàn),Vector是一個能夠存放任意類型的動態(tài)數(shù)組,有點類似數(shù)組,是一個連續(xù)地址空間,下文更多詳細內(nèi)容的介紹,需要的小伙伴可以參考一下
vector的模擬實現(xiàn)
#include <iostream>
using namespace std;
#include <assert.h>
namespace myVector
{
template<class T>
class vector
{
public:
// Vector的迭代器是一個原生指針
typedef T* iterator;
typedef const T* const_iterator;
///
// 構造和銷毀
vector()
: _start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endOfStorage(nullptr)
{}
vector(size_t n, const T& value = T())
: _start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endOfStorage(nullptr)
{
reserve(n);
while (n--)
{
push_back(value);
}
}
/*
* 理論上講,提供了vector(size_t n, const T& value = T())之后
* vector(int n, const T& value = T())就不需要提供了,但是對于:
* vector<int> v(10, 5);
* 編譯器在編譯時,認為T已經(jīng)被實例化為int,而10和5編譯器會默認其為int類型
* 就不會走vector(size_t n, const T& value = T())這個構造方法,
* 最終選擇的是:vector(InputIterator first, InputIterator last)
* 因為編譯器覺得區(qū)間構造兩個參數(shù)類型一致,因此編譯器就會將InputIterator實例化為int
* 但是10和5根本不是一個區(qū)間,編譯時就報錯了
* 故需要增加該構造方法
*/
vector(int n, const T& value = T())
: _start(new T[n])
, _finish(_start + n)
, _endOfStorage(_finish)
{
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
_start[i] = value;
}
}
// 若使用iterator做迭代器,會導致初始化的迭代器區(qū)間[first,last)只能是vector的迭代器
// 重新聲明迭代器,迭代器區(qū)間[first,last)可以是任意容器的迭代器
template<class InputIterator>
vector(InputIterator first, InputIterator last)
{
while (first != last)
{
push_back(*first);
++first;
}
}
void swap(vector<T>& v)
{
std::swap(_start, v._start);
std::swap(_finish, v._finish);
std::swap(_endOfStorage, v._endOfStorage);
}
vector(const vector<T>& v)
: _start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endOfStorage(nullptr)
{
//現(xiàn)代寫法,資本家寫法
vector<T> temp(v.begin(),v.end());
swap(tmp);
}
vector<T>& operator=(vector<T> v)
{
swap(v);
return *this;
}
~vector()
{
if (_start)
{
delete[] _start;
_start = _finish = _endOfStorage = nullptr;
}
}
/
// 迭代器相關
iterator begin()
{
return _start;
}
iterator end()
{
return _finish;
}
const_iterator cbegin() const
{
return _start;
}
const_iterator cend() const
{
return _finish;
}
//
// 容量相關
size_t size() const
{
return _finish - _start;
}
size_t capacity() const
{
return _endOfStorage - _start;
}
bool empty() const
{
return _start == _finish;
}
void reserve(size_t n)
{
if (n > capacity())
{
size_t oldSize = size();
// 1. 開辟新空間
T* tmp = new T[n];
// 2. 拷貝元素
// 這里直接使用memcpy會有問題嗎?請思考下
//if (_start)
// memcpy(tmp, _start, sizeof(T)*size);
if (_start)
{
for (size_t i = 0; i < oldSize; ++i)
tmp[i] = _start[i];
// 3. 釋放舊空間
delete[] _start;
}
_start = tmp;
_finish = _start + oldSize;
_endOfStorage = _start + n;
}
}
void resize(size_t n, const T& value = T())
{
// 1.如果n小于當前的size,則數(shù)據(jù)個數(shù)縮小到n
if (n <= size())
{
_finish = _start + n;
return;
}
// 2.空間不夠則增容
if (n > capacity())
reserve(n);
// 3.將size擴大到n
iterator it = _finish;
_finish = _start + n;
while (it != _finish)
{
*it = value;
++it;
}
}
///
// 元素訪問
T& operator[](size_t pos)
{
assert(pos < size());
return _start[pos];
}
const T& operator[](size_t pos)const
{
assert(pos < size());
return _start[pos];
}
T& front()
{
return *_start;
}
const T& front()const
{
return *_start;
}
T& back()
{
return *(_finish - 1);
}
const T& back()const
{
return *(_finish - 1);
}
/
// vector的修改操作
iterator insert(iterator pos, const T& x)
{
assert(pos <= _finish);
// 空間不夠先進行增容
if (_finish == _endOfStorage)
{
size_t n = pos - _start;
size_t newCapacity = (0 == capacity()) ? 1 : capacity() * 2;
reserve(newCapacity);
// 如果發(fā)生了增容,重新開辟空間后,reserve會更新start和finish,但是不會更新pos,原空間被釋放掉,迭代器失效了,所以需要重置pos
pos = _start + n;
}
iterator end = _finish - 1;
while (end >= pos)
{
*(end + 1) = *end;
--end;
}
*pos = x;
++_finish;
return pos;
}
// 返回刪除數(shù)據(jù)的下一個數(shù)據(jù)
// 方便解決:一邊遍歷一邊刪除的迭代器失效問題
iterator erase(iterator pos)
{
// 挪動數(shù)據(jù)進行刪除
iterator begin = pos + 1;
while (begin != _finish) {
*(begin - 1) = *begin;
++begin;
}
--_finish;
return pos;
}
void push_back(const T& x)//防止深拷貝,盡量用引用傳參
{
insert(end(), x);
}
void pop_back()
{
erase(end() - 1);
}
private:
iterator _start; // 指向數(shù)據(jù)塊的開始
iterator _finish; // 指向最后有效數(shù)據(jù)的下一個位置
iterator _endOfStorage; // 指向存儲容量的尾
};
}使用memcpy拷貝問題
假設模擬實現(xiàn)的vector中的reserve接口中,使用memcpy進行的拷貝,以下代碼會發(fā)生什么問題?
int main()
{
bite::vector<swx::string> v;
v.push_back("1111");
v.push_back("2222");
v.push_back("3333");
return 0;
}
問題分析:
- memcpy是逐字節(jié)拷貝,將一段內(nèi)存空間中內(nèi)容原封不動的拷貝到另外一段內(nèi)存空間中
- 如果不涉及資源管理,memcpy既高效又不會出錯,但如果涉及到資源管理時,就會出錯,因為memcpy的拷貝實際是淺拷貝。




如果對象中涉及到資源管理時,千萬不能使用memcpy進行對象之間的拷貝,因為memcpy是淺拷貝,可能會引起一系列淺拷貝問題,所以我們要使用賦值運算符來完成,如果不涉及資源管理,那就正常賦值,如果涉及資源管理,那賦值運算符中也已經(jīng)實現(xiàn)了深拷貝。
到此這篇關于C++模擬實現(xiàn)vector示例代碼圖文講解的文章就介紹到這了,更多相關C++ vector模擬實現(xiàn)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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