C++模擬實現vector代碼分析

本篇內容主要講解“C++模擬實現vector代碼分析”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“C++模擬實現vector代碼分析”吧!

vector的模擬實現

#include <iostream>
using namespace std;
#include <assert.h>
namespace myVector
{
	template<class T>
	class vector
	{
	public:
		// Vector的迭代器是一個原生指針
		typedef T* iterator;
		typedef const T* const_iterator;
		///
		// 構造和銷毀
		vector()
			: _start(nullptr)
			, _finish(nullptr)
			, _endOfStorage(nullptr)
		{}
		vector(size_t n, const T& value = T())
			: _start(nullptr)
			, _finish(nullptr)
			, _endOfStorage(nullptr)
		{
			reserve(n);
			while (n--)
			{
				push_back(value);
			}
		}
		/*
		* 理論上講，提供了vector(size_t n, const T& value = T())之后
		* vector(int n, const T& value = T())就不需要提供了，但是對于：
		* vector<int> v(10, 5);
		* 編譯器在編譯時，認為T已經被實例化為int，而10和5編譯器會默認其為int類型
		* 就不會走vector(size_t n, const T& value = T())這個構造方法，
		* 最終選擇的是：vector(InputIterator first, InputIterator last)
		* 因為編譯器覺得區間構造兩個參數類型一致，因此編譯器就會將InputIterator實例化為int
		* 但是10和5根本不是一個區間，編譯時就報錯了
		* 故需要增加該構造方法
		*/
		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，會導致初始化的迭代器區間[first,last)只能是vector的迭代器
		// 重新聲明迭代器，迭代器區間[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)
		{
			//現代寫法,資本家寫法
			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;
			}
		}
		/
		// 迭代器相關
		iterator begin()
		{
			return _start;
		}
		iterator end()
		{
			return _finish;
		}
		const_iterator cbegin() const
		{
			return _start;
		}
		const_iterator cend() const
		{
			return _finish;
		}
		//
		// 容量相關
		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. 開辟新空間
				T* tmp = new T[n];
				// 2. 拷貝元素
				// 這里直接使用memcpy會有問題嗎？請思考下
				//if (_start)
				//	memcpy(tmp, _start, sizeof(T)*size);
				if (_start)
				{
					for (size_t i = 0; i < oldSize; ++i)
						tmp[i] = _start[i];
					// 3. 釋放舊空間
					delete[] _start;
				}
				_start = tmp;
				_finish = _start + oldSize;
				_endOfStorage = _start + n;
			}
		}
		void resize(size_t n, const T& value = T())
		{
			// 1.如果n小于當前的size，則數據個數縮小到n
			if (n <= size())
			{
				_finish = _start + n;
				return;
			}
			// 2.空間不夠則增容
			if (n > capacity())
				reserve(n);
			// 3.將size擴大到n
			iterator it = _finish;
			_finish = _start + n;
			while (it != _finish)
			{
				*it = value;
				++it;
			}
		}
		///
		// 元素訪問
		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);
			// 空間不夠先進行增容
			if (_finish == _endOfStorage)
			{
				size_t n = pos - _start;
				size_t newCapacity = (0 == capacity()) ? 1 : capacity() * 2;
				reserve(newCapacity);
// 如果發生了增容，重新開辟空間后，reserve會更新start和finish，但是不會更新pos，原空間被釋放掉，迭代器失效了，所以需要重置pos
				pos = _start + n;
			}
			iterator end = _finish - 1;
			while (end >= pos)
			{
				*(end + 1) = *end;
				--end;
			}
			*pos = x;
			++_finish;
			return pos;
		}
		// 返回刪除數據的下一個數據
		// 方便解決:一邊遍歷一邊刪除的迭代器失效問題
		iterator erase(iterator pos)
		{
			// 挪動數據進行刪除
			iterator begin = pos + 1;
			while (begin != _finish) {
				*(begin - 1) = *begin;
				++begin;
			}
			--_finish;
			return pos;
		}
		void push_back(const T& x)//防止深拷貝，盡量用引用傳參
		{
			insert(end(), x);
		}
		void pop_back()
		{
			erase(end() - 1);
		}
	private:
		iterator _start;		// 指向數據塊的開始
		iterator _finish;		// 指向最后有效數據的下一個位置
		iterator _endOfStorage;  // 指向存儲容量的尾
	};
}

使用memcpy拷貝問題

假設模擬實現的vector中的reserve接口中，使用memcpy進行的拷貝，以下代碼會發生什么問題？

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

問題分析：

• memcpy是逐字節拷貝，將一段內存空間中內容原封不動的拷貝到另外一段內存空間中

• 如果不涉及資源管理，memcpy既高效又不會出錯，但如果涉及到資源管理時，就會出錯，因為memcpy的拷貝實際是淺拷貝。

如果對象中涉及到資源管理時，千萬不能使用memcpy進行對象之間的拷貝，因為memcpy是淺拷貝，可能會引起一系列淺拷貝問題，所以我們要使用賦值運算符來完成，如果不涉及資源管理，那就正常賦值，如果涉及資源管理，那賦值運算符中也已經實現了深拷貝。

到此，相信大家對“C++模擬實現vector代碼分析”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！