手撕array类_c++_Problem 1. Array

该博客介绍了如何实现C++中的Array类,包括构造函数、赋值运算符、大小查询、是否为空、清除数组和切片操作。示例代码展示了Array类的使用,如创建空数组、指定大小的数组和从整数指针创建数组,并进行了元素访问和切片操作。

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题目

在这个问题中,您将练习c++类的基本用法。我们已经提供了Array类的定义,它封装了一个动态分配的数组。您的任务是实现所有提供的方法。Array类包含以下成员函数:

代码


// DO NOT MODIFY THE CODE BELOW
#include <cstddef>
#include <iostream>
class Array {
public:
    Array();
    explicit Array(std::size_t n);
    explicit Array(int* begin, int* end);
    Array(const Array& other);
    Array& operator=(const Array& other);
    ~Array();
    int& at(std::size_t n);
    const int& at(std::size_t n) const;
    std::size_t size() const;
    bool empty() const;
    void clear();
    Array slice(std::size_t l, std::size_t r, std::size_t s = 1) const;
private:
    std::size_t m_size;
    int* m_data;
};

// YOUR CODE STARTS HERE
Array::Array()
{
    m_data = nullptr;
    m_size = 0;
}

Array::Array(std::size_t n)
{
    m_size = n;
    m_data = new int[m_size];
}

Array::Array(int* begin, int* end)
{
    m_size = (end - begin);
    m_data = new int[m_size];
    for (int i = 0; i < m_size; i++) {
        m_data[i] = begin[i];
    }
}

Array::Array(const Array& other)
{
    m_size = other.size();
    m_data = new int[m_size];
    for (int i = 0; i < m_size; i++) {
        m_data[i] = other.m_data[i];
    }
}

Array& Array::operator=(const Array& other)
{
    m_size = other.size();
    m_data = new int[m_size];
    for (int i = 0; i < m_size; i++) {
        m_data[i] = other.m_data[i];
    }
    return *this;
}

Array::~Array()
{
    delete[] m_data;
}

int& Array::at(std::size_t n)
{
    return  m_data[n];
}

const int& Array::at(std::size_t n) const
{
    return  m_data[n];
}

std::size_t Array::size() const
{
    return m_size;
}

bool Array::empty() const
{
    if (m_size == 0)return true;
    return false;
}

void Array::clear()
{
    m_size = 0;
    delete[] m_data;
}

Array Array::slice(std::size_t l, std::size_t r, std::size_t s) const
{
    if (l > r)return  Array();
    std::size_t ret_size = (r - l + 1) / s;
    Array ret(ret_size);
    for (std::size_t i = 0; i < ret_size; i++) {
        ret.m_data[i] = m_data[s * i];
    }
    return ret;
}

// YOUR CODE ENDS HERE

int main() {
    // You can test your implementation here, but we will replace the main function on OJ.
    Array a1;
    std::cout << a1.size()<<std::endl;
    Array a2(10);
    std::cout << a2.size() << std::endl;
    int a[10] = { 3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3 };
    Array a3(a, a + 10);
    std::cout << a3.size()<<" " << a3.at(5)<<std::endl;
    Array a4 = a3;
    a4.slice(0, 9, 2);
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        std::cout << a4.at(i) << " ";
    }
    return 0;
}

运行结果

在这里插入图片描述

unique_ptr 是 C++11 标准提供的智能指针,用于管理动态分配的对象。它使用了独占所有权的概念,保证了在不再需要指针时自动释放资源,从而避免了内存泄漏。 unique_ptr 的实现涉及到指针的拷贝和移动语义。下面是一个简单的 unique_ptr 的示例代码: ```cpp template <typename T> class unique_ptr { public: explicit unique_ptr(T* ptr = nullptr) : ptr_(ptr) {} ~unique_ptr() { delete ptr_; } unique_ptr(const unique_ptr&) = delete; // 禁用拷贝构造函数 unique_ptr& operator=(const unique_ptr&) = delete; // 禁用拷贝赋值运算符 unique_ptr(unique_ptr&& other) noexcept : ptr_(other.ptr_) { other.ptr_ = nullptr; } unique_ptr& operator=(unique_ptr&& other) noexcept { if (this != &other) { delete ptr_; ptr_ = other.ptr_; other.ptr_ = nullptr; } return *this; } T& operator*() const { return *ptr_; } T* operator->() const { return ptr_; } T* get() const { return ptr_; } private: T* ptr_; }; ``` 上述代码中,我们定义了一个模板 `unique_ptr`,它模拟了标准库中的 `std::unique_ptr` 功能。在构造函数中,我们接受一个指针作为参数,并将其保存在 `ptr_` 成员变量中。析构函数负责释放指针所指向的资源。为了遵循独占所有权的原则,我们禁用了拷贝构造函数和拷贝赋值运算符,而使用移动语义来实现赋值操作。`operator*` 和 `operator->` 用于重载解引用操作符,方便使用指针指向的对象。 需要注意的是,上述实现只是一个简单的版 unique_ptr,并没有处理更复杂的边界情况和异常安全性。在实际使用中,建议使用标准库提供的 `std::unique_ptr`,它已经经过了充分测试和优化。
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