模拟实现vector（c++）

一、构造函数

//无参的默认构造
		vector()
			:_start(nullptr)
			,_finish(nullptr)
			,_endofstorage(nullptr)
		{
   
		}
//可实现vector<int> v2 = { 1,2,3,4,5,6 }
		vector(initializer_list<T> i1)
			:_start(nullptr)
			, _finish(nullptr)
			, _endofstorage(nullptr)
		{
			reserve(i1.size());
			for (auto& e : i1)
			{
				push_back(e);
			}
		}
//类模板的成员函数，也可以是一个函数模板
//string s1("hello world");
//vector<int> v3(s1.begin(), s2.end());
		template<class InputIterator>
		vector(InputIterator first, InputIterator last)
		{
			while (first != last)
			{
				push_back(*first);
				++first;
			}
		}
//n个value构造
		vector(size_t n, const T& val = T())
		{
			reserve(n);
			for (size_t i = 0; i < n; i++)
			{
				push_back(val);
			}
		}
//当使用n个vanul构造，vector<int>s1(10,3);时，
//编译器会觉得类模板的成员函数最匹配，但仅在int类型
// 所以就为此实现一个更匹配的
		vector(int n, const T& val = T())
		{
			reserve(n);
			for (int i = 0; i < n; i++)
			{
				push_back(val);
			}
		}

注：initializer_list类型的底层就是数组，并且它也支持迭代器 

二、拷贝构造

vector(const vector<T>& v)
		{
			reserve(v.capacity());
			for (auto e : v)
			{
				push_back(e);
			}
		}

三、析构函数

~vector()
		{
			if (_start)
			{
				delete[] _start;
				_start = _finish = _endofstorage = nullptr;
			}
		}

四、迭代器

//迭代器
		iterator begin()
		{
			return _start;
		}
		iterator end()
		{
			return _finish;
		}

		const_iterator begin()const
		{
			return _start;
		}
		const_iterator end()const
		{
			return _finish;
		}

五、size（）

size_t size()const
		{
			return _finish - _start;
		}

六、capacity（）

//capacity
		size_t capacity()const
		{
			return _endofstorage - _start;
		}

七、reserve

//扩容
		void reserve(size_t n)
		{
			if (n > capacity())
			{
				//在更新statrt之前就记录size
				//计算size要用到start计算
				size_t oldsize = size();
				T* tmp = new T[n];
				if(_start)
				{
                    //memcpy是浅拷贝，如果是自定义就会出现野指针问题
					//memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * oldsize);
					for (size_t i = 0; i < oldsize; i++)
					{
						tmp[i] = _start[i];
					}
					delete[]_start;
				}


				_start = tmp;
				_finish = _start + oldsize;
				_endofstorage = _start + n;
			}
		}

注：在更新start之前先把size记录下来，因为计算size要用到start 

八、重载[ ]

//重载[]
		T& operator[](size_t i)
		{
			assert(i < size());
			return _start[i];
		}

const T& operator[](size_t i) const
		{
			assert(i < size());
			return _start[i];
		}

九、重载= 

//重载=
		vector<T>& operator=(vector<T> v)
		{
			swap(v);
			return *this;
		}

十、push_back

void push_back(const T& x)
		{
			/*if (_finish == _endofstorage)
			{
				reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);
			}

			*_finish = x;
			_finish++;*/

			insert(_finish, x);
		}

十一、empty

bool empty()
		{
			return _start == _finish;
		}

十二、pop_back

void pop_back()
		{
			assert(!empty());
			--_finish;
		}

十三、insert

void insert(iterator pos, const T& x)
		{
			
			assert(pos >= _start && pos <= _finish);
			if (_finish == _endofstorage)
			{
				size_t len = pos - _start;
				reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);
				//这里要注意迭代器失效的问题，在reserve之后pos成为了野指针
				//所以要重新定义pos
				pos = _start + len;
			}

			iterator i = _finish - 1;
			//挪数据
			while (i >= pos)
			{
				*(i + 1) = *i;
				--i;
			}

			*pos = x;
			++_finish;
		}

以上代码会出现迭代器失效的问题，本质是因为一些原因导致迭代器不可用，类似于野指针的问题，野指针是迭代器失效的一种情况。

用上面的代码就会出现下面迭代器失效问题

解决方法：我们让insert有返回值，返回值就是pos ，再让it每次使用后更新

iterator insert(iterator pos, const T& x)
		{
			
			assert(pos >= _start && pos <= _finish);
			if (_finish == _endofstorage)
			{
				size_t len = pos - _start;
				reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);
				//这里要注意迭代器失效的问题，在reserve之后pos成为了野指针
				//所以要重新定义pos
				pos = _start + len;
			}

			iterator i = _finish - 1;
			//挪数据
			while (i >= pos)
			{
				*(i + 1) = *i;
				--i;
			}

			*pos = x;
			++_finish;
			return pos;
		}


vector<int> v2 = { 1,2,3,4,5,6 };
		int x;
		cin >> x;
		auto it = find(v2.begin(), v2.end(), x);//如果找不到it机会返回最后一个位置
		if (it != v2.end())
		{
			it=v2.insert(it, 10*x);
			cout << *it << endl;
		}

		for (auto e : v2)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

十四、erase

void  erase(iterator pos)
		{
			assert(pos >= _start);
			assert(pos < _finish);

			iterator i = pos + 1;
			while (i < _finish)
			{
				*(i - 1) = *i;
				++i;
			}
			_finish--;
		}

以上代码也会存在迭代器失效问题 

所以要让它拥有一个返回值，返回要删除位置的下一个位置

iterator  erase(iterator pos)
		{
			assert(pos >= _start);
			assert(pos < _finish);

			iterator i = pos + 1;
			while (i < _finish)
			{
				*(i - 1) = *i;
				++i;
			}
			_finish--;

			return pos;
		}

十五、resize

void resize(size_t n, T val = T())
		{
			if (n <= size())
			{
				_finish = _start + n;
			}
			else
			{
				reserve(n);
				
				while (_finish < _start + n)
				{
					*_finish = val;
					_finish++;
				}
			}
		}