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🐵系列专栏:零基础学习C语言----- 数据结构的学习之路----C++的学习之路
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🎉文章简介:
🎉本篇文章将 介绍如何使用C++编写代码来实现一个类似于STL中的Vector容器 等学习的相关知识进行分享!
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一.前言
这篇文章将介绍如何使用C++编写代码来实现一个类似于STL中的Vector容器。Vector是一种动态数组,它可以根据需要自动调整大小,并提供了许多方便的方法来操作数据。在这篇文章中,你将学习如何使用指针和动态内存分配来创建一个可变大小的数组,并实现Vector的常见功能,如添加元素、删除元素、访问元素等。通过实现自己的Vector容器,你将更好地理解动态数组的原理和实现方式,并提升对C++语言的理解和掌握。
二.Vs下Vector的底层结构
vs下底层是一个类,类里面的成员变量包括三个指针,指针类型为所存储数据类型(T)的指针;
T* _start 指向的是存储数据所开空间的起始位置;
T* _finish 指向的是最后一个数据的下一个位置;
T* _endofstorage 指向的是所开空间的最后的下一个位置;
如图:
public: typedef T* iterator; typedef const T* const_iterator; private: iterator _start; iterator _finish; iterator _endofstorage;
三.vector的模拟实现
1.构造函数
1.直接初始化为空指针,使用时再开空间
vector() :_start(nullptr) ,_finish(nullptr) //也可以在定义的时候直接给缺省值 ,_endofstorage(nullptr) {}
2.用一个迭代器区间构造(需要复用下面实现的push_back函数)
template //模板 vector(intputiterator first, intputiterator last) { while (first != last) //不能是用 push_back(*first); //依次取里面的数据尾插 ++first; } } resize(n,x); } resize(n,x); } if (n capacity()) { size_t old_size = size(); //旧空间有效数据个数 size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity(); //需要判断,因为可能为0 iterator tmp = new T[newcapacity]; //开空间 //memcpy(tmp, _start,old_size * sizeof(T)); //下面会将为什么不用memmove函数 for (int i = 0; i为什么不用memmove?
当我们存储的数据类型为string时【如图一】每个string对象里面都有一个_str,指向一个字符串,当我们用memmove拷贝后,拷贝后的_str与拷贝前的_str指向同一块空间【如图二】,当我们释放_start的时候,会调用string的析构函数,将该空间释放掉,就会导致野指针问题;
3.push_back函数
思路:检查是否空间满了,扩容,直接尾插
void push_back(const T& x) { if (_finish == _endofstorage) //检查是否需要扩容 { reserve(capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity()); } *_finish = x; //尾插 ++_finish; //更新下标 }4.push_back函数
思路:与顺序表实现一样,直接–_finish;
void pop_back() { assert(size()); //检查是否还有有效数据可删 --_finish; }5.resize函数
思路:
分为三种可能:
1.n>capacity 扩容+尾插
2.size if (n _finish = _start + n;; } else { if (n capacity()) //扩容 { reserve(n); } for (size_t i = size(); i _start[i] = x; //可以复用push_back函数 } _finish = _start + n; //更新 } } assert(pos); assert(pos = _start); //断言 assert(pos size_t len = pos - _start; //记录之前的值 reserve(capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity(); //扩容 pos = _start + len; //更新pos下标 } //memmove(pos+1, pos, sizeof(T) * (_finish - pos)); iterator end = _finish-1; while (end=pos) { *(end+1) = *end; //拷贝 end--; } *pos = x; //插入 ++_finish; return pos; //返回pos位置的迭代器,防止迭代器失效问题 } assert(pos
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