C++Vector容器常用函數接口詳解
一、基礎框架
template<class T> class vector { public: typedef T* iterator; typedef const T* const_iterator; private: iterator _start;//指向第一個元素 iterator _finish;//指向最後一個元素的下一個位置 iterator _endofstoage;//容量 };
二、迭代器實現
const_iterator begin() const { return _str; } const_iterator end() const { return _str + _size; } iterator begin() { return _str; } iterator end() { return _str + _size; }
三、size capacity resize reserve
size_t size() const { return _finish - _start; } size_t capacity() const { return _endofstoage - _start; } void reserve(size_t n) { size_t sz = size(); if (n > capacity()) { T* tmp = new T[n]; //T* tmp = (T*)malloc(sizeof(T)*n); if (_start) { //memcpy(tmp, _start, size()*sizeof(T)); for (size_t i = 0; i < size(); ++i) { tmp[i] = _start[i]; } delete[] _start; } _start = tmp; } _finish = _start + sz; _endofstoage = _start + n; } //void resize(size_t n, const T& val = T()) void resize(size_t n, T val = T())//T類型的匿名對象做缺省參數,調用T的默認構造函數 { if (n > capacity()) { reserve(n); } if (n > size()) { while (_finish < _start + n) { *_finish = val; ++_finish; } } else { _finish = _start + n; } }
註意點:在reservr函數中,在拷貝的時候,不可以簡單的通過memcpy函數來淺拷貝,因為當T是涉及到深淺拷貝的類型時,使用memcpy會存在深淺拷貝釋放內存空間的問題。
四、insert,erase
iterator insert(iterator pos, const T& x) { // 檢查參數 assert(pos >= _start && pos <= _finish); // 擴容 // 擴容以後pos就失效瞭,需要更新一下 if (_finish == _endofstoage) { size_t n = pos - _start; size_t newCapacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2; reserve(newCapacity); pos = _start + n; } // 挪動數據 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); iterator it = pos + 1; while (it != _finish) { *(it - 1) = *it; ++it; } --_finish; return pos; }
註意點:在insert函數中,如果需要擴容的話,註意擴容前後pos位置的更新,其實STL庫中也進行瞭這樣的更新,不更新的話位置就失效瞭 。
五、pop_back,push_back
void push_back(const T& x) { /*if (_finish == _endofstoage) { size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity(); reserve(newcapacity); } *_finish = x; _finish++;*/ insert(end(), x); } void pop_back() { erase(end() - 1);//復用 }
註意點:可以直接復用insert和erase函數。
六、operator[]
T& operator[](size_t pos) { assert(pos < size()); return *(_start + pos); } const T& operator[](size_t pos) const { assert(pos < size()); return *(_start + pos); }
註意點:分別針對常對象和普通對象。
七、構造函數 析構函數 賦值重載
vector() :_start(nullptr) , _finish(nullptr) , _endofstoage(nullptr) {} //為什麼要有這個 //是為瞭拷貝構造的現代寫法時有一個可用的有參構造可以用 template <class InputIterator> vector(InputIterator first, InputIterator last) : _start(nullptr) , _finish(nullptr) , _endofstoage(nullptr) { while (first != last) { push_back(*first); ++first; } } //n個val調用的構造函數 vector(size_t n, const T& val = T())//用一個匿名對象做缺省參數 : _start(nullptr) , _finish(nullptr) , _endofstoage(nullptr) { reserve(n); for (size_t i = 0; i < n; ++i) { push_back(val); } } vector(int n, const T& val = T()) : _start(nullptr) , _finish(nullptr) , _endofstoage(nullptr) { reserve(n); for (int i = 0; i < n; ++i) { push_back(val); } } void swap(vector<T>& v) { std::swap(_start, v._start); std::swap(_finish, v._finish); std::swap(_endofstoage, v._endofstoage); } //vector(const vector& v); vector(const vector<T>& v) : _start(nullptr) , _finish(nullptr) , _endofstoage(nullptr) { vector<T> tmp(v.begin(), v.end()); swap(tmp); } //vector& operator=(vector v) vector<T>& operator=(vector<T> v) { swap(v); return *this; } // 資源管理 ~vector() { if (_start) { delete[] _start; _start = _finish = _endofstoage = nullptr; } }
註意點1: 賦值重載的形參列表利用傳值傳參,調用瞭拷貝構造完成瞭深拷貝,直接交換!
註意點2:註意這種拷貝構造和賦值重載的現代寫法(請人幹活,竊取果實),但必須得有對應的有參構造!
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