上一篇博客介绍了vector的各种功能,这篇博客主要来自己实现一下vector的一些常用的功能,实现顺序与上节课介绍顺序相同,仅实现一些常用功能。
大体框架
vector作为能兼容各种数据类型的顺序容器,因此为了实现兼容各种数据类型,这里需要使用模板来定义数据,代码如下:
template<class T>
class vector
{
public:
typedef T* iterator;
typedef const T* const_iterator;
private:
iterator _start;
iterator _finish;
iterator _endofstorage;
};
默认成员函数
构造函数
vector()
:_start(NULL)
,_finish(NULL)
,_endofstorage(NULL)
{
}
拷贝构造
这里的拷贝构造和string类似,有两种写法: 传统写法:
vector(const vector<T>& v)
{
_start = new T[v.capacity()];
_finish = _start + v.size();
_endofstorage = _start + v.capacity();
memcpy(_start, v._start, v.size() * sizeof(T));
}
使用现代写法前,我们需要先写一个使用迭代器进行构造的构造函数以及交换函数
template<class InputIterator>
vector(InputIterator first, InputIterator last)
:_start(nullptr)
,_finish(nullptr)
,_endofstorage(nullptr)
{
while (first != last)
{
push_back(*first);
first++;
}
}
void swap(vector<int>& v)
{
std::swap(_start, v._start);
std::swap(_finish, v._finish);
std::swap(_endofstorage, v._endofstorage);
}
现代写法的拷贝构造如下:
vector(const vector<T>& v)
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endofstorage(nullptr)
{
vector<T> tmp(v.begin(), v.end());
swap(tmp);
}
这里可以看到如果不自己先实现vector的交换函数的话,自己一步一步交换也可以,但是为了代码的复用性考虑,可以写一份,以便后面使用。
operator=
vector<T>& operator=(vector<T> v)
{
swap(v);
return *this;
}
析构函数
~vector()
{
if (_start)
{
delete[] _start;
_start = _finish = _endofstorage = nullptr;
}
}
迭代器操作
begin/end
这里分别实现了begin和end的普通版本和const版本
iterator begin()
{
return _start;
}
iterator end()
{
return _finish;
}
const_iterator begin() const
{
return _start;
}
const_iterator end() const
{
return _finish;
}
容量操作
size
size_t size() const
{
return _finish - _start;
}
reserve
这里可以先实现reverse,resize中的扩容可以复用reverse,reverse的原则是指定大小比当前容量小时不做处理,比当前容量大时,进行扩容。 这里需要注意一下的是这个的size前后是不一样的,因此需要先将size保存一份下来。
void reserve(size_t n)
{
if (n > capacity())
{
size_t sz = size();
T* tmp = new T[n];
if (_start != NULL)
{
for (size_t i = 0; i < sz; ++i)
{
tmp[i] = _start[i];
}
delete[] _start;
}
_start = tmp;
_finish = _start + sz;
_endofstorage = _start + n;
}
}
resize
void resize(size_t n, const T& val = T())
{
if (n < size())
{
_finish = _start + n;
}
else
{
if (n > capacity())
{
reserve(n);
}
while (_finish != _start + n)
{
*_finish = val;
++_finish;
}
}
}
capacity
返回容量大小,直接使用两个迭代器指针相减即可。
size_t capacity() const
{
return _endofstorage - _start;
}
访问成员
operator[]
这里需要实现两个版本,普通版本和const版本
const T& operator[](size_t x) const
{
return *(_start + x);
}
T& operator[](size_t x)
{
return *(_start + x);
}
增删查改
push_back
尾插直接插入即可,需要判断一下是否需要扩容
void push_back(const T& x)
{
if (_finish == _endofstorage)
{
reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);
}
*_finish = x;
_finish++;
}
pop_back
void pop_back()
{
assert(_finish > _start);
--_finish;
}
insert
这里的insert和下面的erase需要注意的是,在中间位置的插入删除,可能会引起迭代器失效,即原先的迭代器指向的空间位置发生变化,因此需要返回迭代器指针。
iterator insert(iterator pos, const T& x)
{
assert(pos >= _start);
assert(pos <= _finish);
if (_finish == _endofstorage)
{
size_t len = pos - _start;
reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);
pos = _start + len;
}
iterator end = _finish - 1;
while (end >= pos)
{
*(end + 1) = *end;
--end;
}
*pos = x;
++_finish;
return pos;
}
erase
和insert类似,注意迭代器失效问题即可
iterator erase(iterator pos)
{
assert(pos >= _start);
assert(pos <= _finish);
iterator begin = pos + 1;
while (begin < _finish)
{
*(begin - 1) = *begin;
begin++;
}
--_finish;
return pos;
}
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