当前位置:   article > 正文

C++初阶--自我实现vector

C++初阶--自我实现vector

实现模板

#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<iostream>
#include<list>
using namespace std;
namespace fnc
{
	template<class T>
	class vector
	{
	public:
		typedef T* iterator;
		typedef const T* const_iterator;

		//构造函数
		vector()
		{

		}

		//复制拷贝
		vector(const vector<T>& v)
		{
			reserve(v.capacity());
			for (const auto& a : v)
			{
				push_back(a);
			}			
		}

		//迭代器区间构造
		template<class InputIterator>
		vector(InputIterator first, InputIterator last)
		{
			while (first != last)
			{
				push_back(*first);
				first++;
			}
		}

		vector(size_t n, const T& val = T())
		{
			resize(n, val);
		}

		vector(int n, const T& val = T())
		{
			resize(n, val);
		}


		void swap(vector<T>& v)
		{
			std::swap(_start, v._start);
			std::swap(_finish, v._finish);
			std::swap(_endofstorage, v._endofstorage);

		}
		//赋值
		vector<T>& operator=(vector<T> v)
		{
			swap(v);
			return *this;
		}
		//析构函数
		~vector()
		{
			if (_start)
			{
				delete[] _start;
				_start = _finish = _endofstorage = nullptr;
			}
		}
		//返回对应的位置
		iterator begin()
		{
			return _start;
		}
		iterator end()
		{
			return _finish;
		}

		const_iterator begin() const
		{
			return _start;
		}
		const_iterator end() const
		{
			return _finish;
		}

		void reserve(size_t n)
		{
			if (n > capacity())
			{
				size_t old = size();
				T* tmp = new T[n];
				if (_start)
				{
					//memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * old);//不建议
					for (int i = 0; i < old; i++)
					{
						tmp[i] = _start[i];
					}
					delete[] _start;
				}
			    
				_start = tmp;
				_finish = _start + old;
				_endofstorage = _start + n;

			}
		}

		void resize(size_t n, T val = T())
		{
			if (n > size())
			{
				
				if (n > capacity())
				{
					reserve(n);
				}
				//先记住之前的位置
				while (_finish < _start + n)
				{
					*_finish = val;
					_finish++;
				}
			}
			else
			{
				_finish = _start + n;
			}
		}
		void push_back(const T& x)
		{
			//满扩容
			if (_finish == _endofstorage)
			{
				size_t newcapacity =capacity() == 0 ? 1 : capacity() * 2;
				reserve(newcapacity);
			}

			*_finish = x;
			_finish++;
		}

		void pop_back()
		{
			assert(size() > 0);
			--_finish;
		}

		iterator insert(iterator pos,const T& x)
		{
			//确保pos是正确的范围内
			assert(pos >= _start && pos < _finish);
			if (_finish == _endofstorage)
			{
				size_t distance = pos - _start;
				size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 1 : capacity() * 2;
				reserve(newcapacity);
				pos = _start + distance;
			}
			//插入腾出空间
			//memmove(pos + 1, pos, sizeof(T) * (_finish - pos));//不建议
			iterator end = _finish - 1;
			while (end >= pos)
			{
				*(end + 1) = *end;
				end--;
			}
			*pos = x;

			_finish++;

			return pos;
		}

		iterator erase(iterator pos)
		{
			assert(pos >= _start && pos < _finish);

			//将对应位置挤掉
			//memmove(pos, pos + 1, sizeof(T) * (_finish - pos - 1));//不建议
			iterator it = pos + 1;
			while (it < _finish)
			{
				*(it - 1) = *it;
				it++;
			}
			--_finish;

			return pos;
		}

		size_t capacity()
		{
			return _endofstorage - _start;

		}
		size_t size()
		{
			return _finish - _start;
		}
		size_t capacity() const
		{
			return _endofstorage - _start;

		}
		size_t size() const
		{
			return _finish - _start;
		}
		T& operator[](size_t pos)
		{
			assert(pos < size());

			return _start[pos];
		}
	private:
		iterator _start=nullptr;
		iterator _finish=nullptr;
		iterator _endofstorage=nullptr;
	};
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31
  • 32
  • 33
  • 34
  • 35
  • 36
  • 37
  • 38
  • 39
  • 40
  • 41
  • 42
  • 43
  • 44
  • 45
  • 46
  • 47
  • 48
  • 49
  • 50
  • 51
  • 52
  • 53
  • 54
  • 55
  • 56
  • 57
  • 58
  • 59
  • 60
  • 61
  • 62
  • 63
  • 64
  • 65
  • 66
  • 67
  • 68
  • 69
  • 70
  • 71
  • 72
  • 73
  • 74
  • 75
  • 76
  • 77
  • 78
  • 79
  • 80
  • 81
  • 82
  • 83
  • 84
  • 85
  • 86
  • 87
  • 88
  • 89
  • 90
  • 91
  • 92
  • 93
  • 94
  • 95
  • 96
  • 97
  • 98
  • 99
  • 100
  • 101
  • 102
  • 103
  • 104
  • 105
  • 106
  • 107
  • 108
  • 109
  • 110
  • 111
  • 112
  • 113
  • 114
  • 115
  • 116
  • 117
  • 118
  • 119
  • 120
  • 121
  • 122
  • 123
  • 124
  • 125
  • 126
  • 127
  • 128
  • 129
  • 130
  • 131
  • 132
  • 133
  • 134
  • 135
  • 136
  • 137
  • 138
  • 139
  • 140
  • 141
  • 142
  • 143
  • 144
  • 145
  • 146
  • 147
  • 148
  • 149
  • 150
  • 151
  • 152
  • 153
  • 154
  • 155
  • 156
  • 157
  • 158
  • 159
  • 160
  • 161
  • 162
  • 163
  • 164
  • 165
  • 166
  • 167
  • 168
  • 169
  • 170
  • 171
  • 172
  • 173
  • 174
  • 175
  • 176
  • 177
  • 178
  • 179
  • 180
  • 181
  • 182
  • 183
  • 184
  • 185
  • 186
  • 187
  • 188
  • 189
  • 190
  • 191
  • 192
  • 193
  • 194
  • 195
  • 196
  • 197
  • 198
  • 199
  • 200
  • 201
  • 202
  • 203
  • 204
  • 205
  • 206
  • 207
  • 208
  • 209
  • 210
  • 211
  • 212
  • 213
  • 214
  • 215
  • 216
  • 217
  • 218
  • 219
  • 220
  • 221
  • 222
  • 223
  • 224
  • 225
  • 226
  • 227
  • 228

首先我们看vector的成员函数,都是通过迭代器来确定具体位置的,

_start表示vector的起始位置,
_finish表示vector有效存储的结束位置,
_endodstorage表示当前开辟的空间指向最后的地址位置

下面通过实例来讲解一些需要注意的地方。

vector和const_vector

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/6514a69d140f48a5a192bd266659ca71.png
对于vector来说,实际上就是C语言的数组,这也就表明vector存储的元素的地址空间是连续的,所以这里的迭代器实际上表示的就是原始指针,但为了区别是否有const修饰,需要对他们进行简单的封装。
在这里插入图片描述

被const修饰的迭代器,只具有可读性,对于一些只读的函数,要多加const重载函数

例子:

void print_vector(const vector<int>& v)
	{
		for (auto a : v)
		{
			cout << a << " ";
		}
		cout << endl;
	}

	void test_vector1()
	{
		vector<int> v;
		v.push_back(1);
		v.push_back(2);
		v.push_back(3);
		v.push_back(4);

		vector<int>::iterator it = v.begin();
		while (it != v.end())
		{
			cout << *it << " ";
			it++;
		}
		cout << endl;

		for (auto a : v)
		{
			cout << a << " ";
		}
		cout << endl;

		for (int i = 0; i < v.size(); i++)
		{
			cout << v[i] << " ";
		}
		cout << endl;

		v.insert(v.begin(), 111);
		print_vector(v);

		v.insert(v.begin(), 110);
		print_vector(v);

		v.erase(v.begin() + 4);
		print_vector(v);

		v.erase(v.begin());
		print_vector(v);
	}
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31
  • 32
  • 33
  • 34
  • 35
  • 36
  • 37
  • 38
  • 39
  • 40
  • 41
  • 42
  • 43
  • 44
  • 45
  • 46
  • 47
  • 48
  • 49

如果这里没有添加const修饰的begin和end函数,那么将会报错,因为涉及到权限放大的问题。

在这里插入图片描述

resize()和reserve()

reserve()也就是对vector的容量进行扩容,
在这里插入图片描述
这里需要对原先的存储进行,方便后面进行对成员变量迭代器的定位。
在这里插入图片描述
这里要注意,_finish和_endofstorge都是相对于_start来取相对位置的,因为创建了一个新的空间。

resize()就是改变vector()的有效容量
在这里插入图片描述
T是泛型类型,T()表示取对应的默认构造参数,内置类型会取到0,或者nullptr;
自定义类型会根据构造参数进行初始化,取到对应的值;

void test_vector2()
	{
		vector<int> myvector;

		// set some initial content:
		for (int i = 1; i < 10; i++) myvector.push_back(i);

		myvector.resize(5);
		myvector.resize(8, 100);
		myvector.resize(12);

		cout << "myvector contains:";
		for (int i = 0; i < myvector.size(); i++)
			cout << ' ' << myvector[i];
		std::cout << endl;
	}
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16

在这里插入图片描述

拷贝构造和赋值

这里会发现,我是在成员变量进行了声明,构造函数没有进行初始化;
一开始,我只是在构造函数进行了初始化,而在拷贝构造中没有进行初始化,那么由于这两个函数是构成重载的,所以像一些有指针的,由于没有进行初始化,会变成野指针,这样就会报错。
所以在这里总结:
在这里插入图片描述

void test_vector3()
	{
		vector<int> v;
		v.push_back(1);
		v.push_back(2);
		v.push_back(3);
		v.push_back(4);

		vector<int> v1 = v;
		cout << "原来的v1 ";
		for (auto a : v1)
		{
			cout << a << " ";
		}
		cout << endl;

		vector<int> v2;
		v2.push_back(22);
		v2.push_back(33);
		v2.push_back(44);
		v2.push_back(55);

		v1=v2;
		cout << "赋值后的v1 ";
		for (auto a : v1)
		{
			cout << a << " ";
		}
		cout << endl;
	}
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30

在这里插入图片描述

深浅拷贝的问题

先看例子

void test_vector4()
	{
		vector<string> v;
		v.reserve(10);
		v.push_back("xxx");
		v.push_back("xxx");
		v.push_back("xxx");
		v.push_back("xxx");
		v.push_back("xxx");
		v.push_back("xxx");

		for (auto a : v)
		{
			cout << a << " ";
		}
		cout << endl;

		//n>size
		v.resize(8);
		for (auto a : v)
		{
			cout << a << " ";
		}
		cout << endl;

		//n>capacity
		v.resize(15, "yyyy");
		for (auto e : v)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

		//n<size
		v.resize(3);
		for (auto e : v)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;
	}
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31
  • 32
  • 33
  • 34
  • 35
  • 36
  • 37
  • 38
  • 39
  • 40
  • 41

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

迭代器失效问题

void test_vector5()
	{
		vector<int> v;
		v.push_back(1);
		v.push_back(2);
		v.push_back(3);
		v.push_back(4);
		v.push_back(5);
		v.push_back(6);

		//要求删除所有偶数
		vector<int>::iterator it = v.begin();
		while (it != v.end())
		{
			if (*it % 2 == 0)
			{
				it=v.erase(it);
			}
			else
			{
				it++;
			}
					
		}
		for (auto e : v)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;
	}
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

vector的其他构造

void test_vector6()
	{
		vector<int> v1;
		v1.push_back(1);
		v1.push_back(2);
		v1.push_back(3);
		v1.push_back(4);

		vector<int> v2(v1.begin(), v1.end());
		for (auto e : v2)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

		list<int> lt;
		lt.push_back(11);
		lt.push_back(22);
		lt.push_back(33);
		lt.push_back(44);
		vector<int> v3(lt.begin(), lt.end());
		for (auto e : v3)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

		int a[] = { 100,200,300 };
		vector<int> v4(a, a + 3);
		for (auto e : v4)
		{
			cout << e << " ";
		}
	}
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31
  • 32
  • 33
  • 34

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

void test_vector7()
	{
		vector<string> v1(5, "1234");
		for (auto e : v1)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

		vector<int> v2(5, 1);
		for (auto e : v2)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;
	}
}
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17

在这里插入图片描述
运行:在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

声明:本文内容由网友自发贡献,不代表【wpsshop博客】立场,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有侵权的内容,请联系我们。转载请注明出处:https://www.wpsshop.cn/w/我家自动化/article/detail/89523
推荐阅读
相关标签
  

闽ICP备14008679号