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c++系列之vector类模拟实现
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💗 💗 如果博客对大家有用的话，请点赞关注再收藏 🌞构造函数
vector()
//_begin表示有效成员的开始 //_finish表示有效成员的大小 //_end表示有效的容积 vector() :_begin(nullptr) ,_finish(nullptr) ,_end(nullptr) { }- 1
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vector(size_t n, const T& value = T())
//这里不用memcpy拷贝的原因是 //1. memcpy是内存的二进制格式拷贝，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 //2. 如果拷贝的是内置类型的元素，memcpy既高效又不会出错，但如果拷贝的是自定义类型元素，并且自定义类型元素中涉及到资源管理时，就会出错，因为memcpy的拷贝实际是浅拷贝。 //3.内置类型也有拷贝构造 vector(int n, const T& value = T()) :_begin(nullptr) , _finish(nullptr) , _end(nullptr) { _begin = new T[n]; _finish = _begin + n; _end = _begin + n; for (int i = 0; i < n; i++) { *(_begin + i) = value; } } //便捷写法 /*vector(int n, const T& value = T()) { reserve(n); for (int i = 0; i < n; i++) { _begin[i] = value; } } vector(int n, const T& value = T()) { resize(n,value); }*/- 1
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vector(InputIterator first, InputIterator last)
//迭代器构造 template<class InputIterator> vector(InputIterator first, InputIterator last) { while (first!= last) { push_back(*first);//尾插 first++; } }- 1
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vector(vector& v)
//拷贝构造 vector(vector<T>& v) { size_t size = v._finish - v._begin; size_t capacity = v. _end - v._begin; _begin = new T[capacity]; for (size_t i = 0; i < size; i++) { *(_begin + i) = *(v._begin + i); } _finish = _begin + size; _end = _begin + capacity; } //简便写法 vector(vector<T>& v) { vector<T> tmp(v.begin(),v.end()); swap(tmp); }- 1
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析构函数
~vector()
~vector() { if (_begin) { delete[] _begin; _begin = _end = _finish = nullptr; } }- 1
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运算符重载
vector& operator = (vector v)
//赋值拷贝 vector<T>& operator = (vector<T> v) { swap(v);//这里传的是v的拷贝，改变v并不影响原本的对象 return *this; }- 1
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T& operator[](size_t pos)；
T& operator[](size_t pos) { assert(pos >= 0 && pos < size());//pos在有效范围种 return _begin[pos]; } //const对象调用 const T& operator[](size_t pos)const { assert(pos >= _begin && pos < _finish); return _begin[pos]; }- 1
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查询vector容积和大小
size_t size()
size_t capacity()
size_t size() const { return _finish - _begin; } size_t capacity() const { return _end - _begin; } size_t size() { return _finish - _begin; } size_t capacity() { return _end - _begin; }- 1
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调整vector的容积和大小
void reserve(size_t n)
void resize(size_t n, const T& value = T())
//这里发生扩容之后，原本的_begin,_finish,_end会发生改变，所以扩容之后要更新 void reserve(size_t n) { if(n > capacity()) { size_t oldsize = size(); T* tmp = new T[n]; for (size_t i = 0; i < oldsize; i++) { tmp[i] = _begin[i]; } delete[] _begin; _begin = tmp; _finish = tmp +oldsize; _end = tmp + n; } } void resize(size_t n, const T& value = T()) { if (n < size()) { _finish = _begin + n; } else { if (n > capacity()) { reserve(n); } while(_finish < _begin + n) { *(_finish++) = value; } } }- 1
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修改vector(头插，尾插，插入，删除，交换)
void push_back(const T& x)
void pop_back()
iterator insert(iterator pos, const T& x)
iterator erase(iterator pos)
void swap(vector& v)
void push_back(const T& x) { if (_finish == _end) { reserve(capacity() == 0? 4: capacity()*2); } *_finish = x; _finish++; } void pop_back() { assert(_begin != _finish); _finish--; } //这里会发生迭代器失效问题、 //原因1：如果发生扩容函数里原pos会变成野指针需要及时更新，函数外pos不会改变，所以要返回pos的新指针 //原因2.因为插入数据，原本pos意义改变，所以要及时更新，让pos指向新插入的元素 //正确做法是返回迭代器插入的指针 iterator insert(iterator pos, const T& x) { assert(pos >= _begin && pos <= _finish); if (_finish == _end) { size_t size = pos - _begin; reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2); pos = _begin + size; } iterator end = _finish - 1; while (end >= pos) { *(end +1) = *(end); end--; } *pos = x; _finish++; return pos; } //迭代器失效原因1.erase删除pos位置元素后，pos位置之后的元素会往前搬移，没有导致底层空间的改变，理论上讲迭代器不应该会失效，但是：如果pos刚好是最后一个元素，删完之后pos刚好是end的位置，而end位置是没有元素的，那么pos就失效了。因此删除vector中任意位置上元素时，vs就认为该位置迭代器失效了。 //迭代器失效原因2:erase之后pos位置的意义改变，迭代器所以要更新 //正确做法是返回迭代器下一个的指针 iterator erase(iterator pos) { assert(pos >= _begin && pos <_finish ); iterator end = pos + 1; while (end < _finish) { *(end - 1) = *(end); end++; } _finish--; return pos; } void swap(vector<T>& v) { std::swap(_begin,v._begin); std::swap(_finish,v._finish); std::swap(_end,v._end); }- 1
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vector的迭代器
typedef T* iterator; typedef const T* const_iterator;- 1
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完整代码
namespace zjy { template<class T> class vector { public: typedef T* iterator; typedef const T* const_iterator; iterator begin() { return _begin; } iterator end() { return _finish; } const_iterator cbegin() { return _begin(); } const_iterator cend() const { return _finish; } vector() :_begin(nullptr) ,_finish(nullptr) ,_end(nullptr) { } vector(int n, const T& value = T()) :_begin(nullptr) , _finish(nullptr) , _end(nullptr) { _begin = new T[n]; _finish = _begin + n; _end = _begin + n; for (int i = 0; i < n; i++) { *(_begin + i) = value; } } //vector(int n, const T& value = T()) //{ // reserve(n); // for (int i = 0; i < n; i++) // { // _begin[i] = value; // } //} //vector(int n, const T& value = T()) //{ // resize(n,value); //} template<class InputIterator> vector(InputIterator first, InputIterator last) { while (first!= last) { push_back(*first); first++; } } vector(vector<T>& v) { size_t size = v._finish - v._begin; size_t capacity = v. _end - v._begin; _begin = new T[capacity]; for (size_t i = 0; i < size; i++) { *(_begin + i) = *(v._begin + i); } _finish = _begin + size; _end = _begin + capacity; } //vector(vector& v) //{ // vectortmp(v.begin(),v.end()); // swap(tmp); //} vector<T>& operator = (vector<T> v) { swap(v); return *this; } ~vector() { if (_begin) { delete[] _begin; _begin = _end = _finish = nullptr; } } size_t size() const { return _finish - _begin; } size_t capacity() const { return _end - _begin; } void reserve(size_t n) { if(n > capacity()) { size_t oldsize = size(); T* tmp = new T[n]; for (size_t i = 0; i < oldsize; i++) { tmp[i] = _begin[i]; } delete[] _begin; _begin = tmp; _finish = tmp +oldsize; _end = tmp + n; } } void resize(size_t n, const T& value = T()) { if (n < size()) { _finish = _begin + n; } else { if (n > capacity()) { reserve(n); } while(_finish < _begin + n) { *(_finish++) = value; } } } T& operator[](size_t pos) { assert(pos >= 0 && pos < size()); return _begin[pos]; } const T& operator[](size_t pos)const { assert(pos >= _begin && pos < _finish); return _begin[pos]; } void push_back(const T& x) { if (_finish == _end) { reserve(capacity() == 0? 4: capacity()*2); } *_finish = x; _finish++; } void pop_back() { assert(_begin != _finish); _finish--; } void swap(vector<T>& v) { std::swap(_begin,v._begin); std::swap(_finish,v._finish); std::swap(_end,v._end); } iterator insert(iterator pos, const T& x) { assert(pos >= _begin && pos <= _finish); if (_finish == _end) { size_t size = pos - _begin; reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2); pos = _begin + size; } iterator end = _finish - 1; while (end >= pos) { *(end +1) = *(end); end--; } *pos = x; _finish++; return pos; } iterator erase(iterator pos) { assert(pos >= _begin && pos <_finish ); iterator end = pos + 1; while (end < _finish) { *(end - 1) = *(end); end++; } _finish--; return pos; } private: T* _begin = nullptr; T* _finish = nullptr; T* _end = nullptr; }; }- 1
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