C++模拟实现vector示例代码图文讲解

目录

• vector的模拟实现
• 使用memcpy拷贝问题

vector的模拟实现

#include <IOStream>
using namespace std;
#include <assert.h>
namespace myVector
{
	template<class T>
	class vector
	{
	public:
		// Vector的迭代器是一个原生指针
		typedef T* iterator;
开发者_Python教程		typedef const T* const_iterator;
		///
		// 构造和销毁
		vector()
			: _start(nullptr)
			, _finish(nullptr)
			, _endOfStorage编程客栈(nullptr)
		{}
		vector(size_t n, const T& value = T())
			: _start(nullptr)
			, _finish(nullptr)
			, _endOfStorage(nullptr)
		{
			reserve(n);
			while (n--)
			{
				push_back(value);
			}
		}
		/*
		* 理论上讲，提供了vector(size_t n, const Tandroid& value = T())之后
		* vector(int n, const T& value = T())就不需要提供了，但是对于：
		* vector<int> v(10, 5);
		* 编译器在编译时，认为T已经被实例化为int，而10和5编译器会默认其为int类型
		* 就不会走vector(size_t n, const T& value = T())这个构造方法，
		* 最终选择的是：vector(InputIterator first, InputIterator last)
		* 因为编译器觉得区间构造两个参数类型一致，因此编译器就会将InputIterator实例化为int
		* 但是10和5根本不是一个区间，编译时就报错了
		* 故需编程要增加该构造方法
		*/
		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，会导致初始化的迭代器区间[first,last)只能是vector的迭代器
		// 重新声明迭代器，迭代器区间[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)
		{
			//现代写法,资本家写法
			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;
			}
		}
		/
		// 迭代器相关
		iterator begin()
		{
			return _start;
		}
		iterator end()
		{
			return _finish;
		}
		const_iterator cbegin() const
		{
			return _start;
		}
		const_iterator cend() const
		{
			return _finish;
		}
		//
		// 容量相关
		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. 开辟新空间
				T* tmp = new T[n];
				// 2. 拷贝元素
				// 这里直接使用memcpy会有问题吗？请思考下
				//if (_start)
				//	memcpy(tmp, _start, sizeof(T)*size);
				if (_start)
				{
					for (size_t i = 0; i < oldSize; ++i)
						tmp[i] = _start[i];
					// 3. 释放旧空间
					delete[] _start;
				}
				_start = tmp;
				_finish = _start + oldSize;
				_endOfStorage = _start + n;
			}
		}
		void resize(size_t n, const T& value = T())
		{
			// 1.如果n小于当前的size，则数据个数缩小到n
			if (n <= size())
			{
				_finish = _s编程客栈tart + n;
				return;
			}
			// 2.空间不够则增容
			if (n > capacity())
				reserve(n);
			// 3.将size扩大到n
			iterator it = _finish;
			_finish = _start + n;
			while (it != _finish)
			{
				*it = value;
				++it;
			}
		}
		///
		// 元素访问
		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);
			// 空间不够先进行增容
			if (_finish == _endOfStorage)
			{
				size_t n = pos - _start;
				size_t newCapacity = (0 == capacity()) ? 1 : capacity() * 2;
				reserve(newCapacity);
// 如果发生了增容，重新开辟空间后，reserve会更新start和finish，但是不会更新pos，原空间被释放掉，迭代器失效了，所以需要重置pos
				pos = _start + n;
			}
			iterator end = _finish - 1;
			while (end >= pos)
			{
javascript				*(end + 1) = *end;
				--end;
			}
			*pos = x;
			++_finish;
			return pos;
		}
		// 返回删除数据的下一个数据
		// 方便解决:一边遍历一边删除的迭代器失效问题
		iterator erase(iterator pos)
		{
			// 挪动数据进行删除
			iterator begin = pos + 1;
			while (begin != _finish) {
				*(begin - 1) = *begin;
				++begin;
			}
			--_finish;
			return pos;
		}
		void push_back(const T& x)//防止深拷贝，尽量用引用传参
		{
			insert(end(), x);
		}
		void pop_back()
		{
			erase(end() - 1);
		}
	private:
		iterator _start;		// 指向数据块的开始
		iterator _finish;		// 指向最后有效数据的下一个位置
		iterator _endOfStorage;  // 指向存储容量的尾
	};
}

使用memcpy拷贝问题

假设模拟实现的vector中的reserve接口中，使用memcpy进行的拷贝，以下代码会发生什么问题？

int main()
{
	bite::vector<swx::string> v;
	v.push_back("1111");
	v.push_back("2222");
	v.push_back("3333");
	return 0;
}

问题分析：

• memcpy是逐字节拷贝，将一段内存空间中内容原封不动的拷贝到另外一段内存空间中
• 如果不涉及资源管理，memcpy既高效又不会出错，但如果涉及到资源管理时，就会出错，因为memcpy的拷贝实际是浅拷贝。

如果对象中涉及到资源管理时，千万不能使用memcpy进行对象之间的拷贝，因为memcpy是浅拷贝，可能会引起一系列浅拷贝问题，所以我们要使用赋值运算符来完成，如果不涉及资源管理，那就正常赋值，如果涉及资源管理，那赋值运算符中也已经实现了深拷贝。

到此这篇关于C++模拟实现vector示例代码图文讲解的文章就介绍到这了,更多相关C++ vector模拟实现内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！