重拾C++(一)--------构建自己的Vector【上】

前言：许久没有做C++相关项目了，想通过小项目从头review一遍c++的核心知识点。希望通过这个系列博客记录自己遗忘或新发现的知识点。如果也能对你有所帮助，我深表荣幸！共勉！
 

---

vector作为C++ STL库中常见的模板类。

• 动态数组&扩容原理：对比与c中数组，最容易想到的特性它是一个动态数组；vector的扩容原理及优化方式是值得学习和思考的地方。

• 尾部增删常数时间：由于vector内部有尾部迭代器，对于尾部数据的增删，在O(1)时间完成。

• 非尾部增删O(n)时间：增删首部或中间数据，需要移动后续数据，故在O(n)时间内完成。

---

1.构造函数 MyVector() noexcept{}: 从构造函数入手来构建自己的vector类。如下图所示，我们可以通过定义vector<T> 类型的对象或通过new的方式来构造一个 vector<T> 对象/ vector<T>* 对象指针。

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

class A{
    public:
        A(){cout<<"A构造开始"<<endl;};
        ~A(){cout<<"A析构开始"<<endl;};
};

int main(){
    vector<A> test;
    vector<A>* ptr = new vector<A>();

    cout<<"对象test初始容量:"<<test.capacity()<<endl; //对象test初始容量:0
    cout<<"对象test初始数据量:"<<test.size()<<endl; //对象test初始数据量:0
    cout<<"对象指针ptr初始容量:"<<ptr->capacity()<<endl; //对象指针ptr初始容量:0
    cout<<"对象指针ptr初始数据量:"<<ptr->size()<<endl; //对象指针ptr初始数据量:0
    
    delete ptr;
    return 0;
}

若不设定参数，则调用默认无参构造函数 vector( const Allocator& = Allocator() ); 即通过堆空间配置器来申请空间；通过输出的capacity()可以看到STL中vector初始申请的空间大小为0.

这里有几个值得注意的点：

1. 指针和对象调用成员函数的形式不一样。
2. new 关键字的底层逻辑。在我之前的学习中其实并没有注意这一点，只知道new和delete一般一起使用，防止出现内存泄漏。  

1.new运算符的底层逻辑&与malloc区别：

• 对于new其包含以下几个步骤（申请空间&调用构造函数）：
  • operator new：申请空间 void* operator new(size_t  size_type);返回指向一个原始的内存地址的指针。通常需要用static_cast<T*>() 转化到默认/用户类型的指针。当然这个函数可以重载，如果重载则调用类重载的operator new。
  • 调用类型T的构造函数：前面已经通过operator new 申请内存。接着调用T的构造函数完成类型初始化。
  • 返回类型地址指针。
• 对于malloc（库函数）（仅申请空间）：
  • 空间申请：void* malloc(size_t size_type);返回一个指向原始内存地址的指针。并且你需要指定申请内存的大小。
  • 完事。删除内存调用 free。
  • 注意：malloc只适用于基础类，不可用于自定义类。

2. 说完new之后，我们回到自定义Vector无参构造编写上来。通过示例程序和对vecto