vector的特点:
vector的底层原理是数组,只不过是在数组的基础上多加了几个指针.请看详细的定义.数组的有点就是支持随机访问,但是增删都效率不高.
首先vector需要一个泛型来表示容器装入的数据类型.然后迭代器(iterator)其实是(T*).这个泛型指针的别名.
template<class T>
class vector
{
public:
typedef T* iterator;
typedef const T* const_iterator;
private:
iterator _start;
iterator _finish;
// _endofstorage是来判断是否需要增容
iterator _endofstorage;
};
这是对于几个指针的直观表示
对于一个容器,我们从构造函数,赋值表达式,拷贝构造函数,异构函数开始.然后再讲增删改查.
构造函数
vector()
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endofstorage(nullptr)
{}
析构函数
~vector()
{
delete[] _start;
_start = _finish = _endofstorage = nullptr;
}
查看size大小,有效长度
size_t size() const
{
return _finish - _start;
}
查看最大容量大小,这个关乎于是否需要扩容
size_t capacity() const
{
return _endofstorage - _start;
}
begin函数和end函数
iterator begin()
{
return _start;
}
iterator end()
{
return _finish;
}
开辟空间reserve方法
void reserve(size_t n)
{
if (n > capacity())
{
size_t sz = size();
T* tmp = new T[n];
if (_start)
{
memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * sz);
// 释放旧空间
delete[] _start;
}
_start = tmp;
_finish = tmp + sz;
_endofstorage = tmp + n;
}
}
问题一:为什么代码要向我这样写,而不像这样写,有什么问题呢?
void reserve(size_t n)
{
if (n > capacity())
{
T* tmp = new T[n];
if (_start)
{
memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * n);
// 释放旧空间
delete[] _start;
}
_start = tmp;
_finish = tmp + size();
_endofstorage = tmp + capacity();
}
}
有人提问就在评论区给大家解答哟!
插入函数insert(任意位置)
void insert(iterator pos,const T& x)
{
assert(pos <= _finish);
// 需要增容了,先确定增容的大小,初始为0的话就先设置为2.
if (_finish == _endofstorage)
{
//这里的逻辑很重要
size_t n = pos - _start;
size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 2 : capacity() * 2;
reserve(newcapacity);
pos = _start + n;
}
iterator end = _finish - 1;
while (end >= pos)
{
*(end + 1) = *end;
--end;
}
*pos = x;
++_finish;
}
问题二:在逻辑很重要的地方,这样写可以不?为什么要这样更新一下pos
size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 2 : capacity() * 2;
reserve(newcapacity);
尾插push_back,只有一行代码
void push_back(const T& x)
{
//if (_finish == _endofstorage)
//{
// size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 2 : capacity() * 2;
// reserve(newcapacity);
//}
//*_finish = x;
//++_finish;
insert(_finish, x);
}
任意位置删除函数方法erase
iterator erase(iterator pos)
{
assert(pos < _finish);
iterator it = pos;
while (it < _finish)
{
*it = *(it + 1);
++it;
}
--_finish;
return pos;
}
尾删pop_back,同样一行
void pop_back()
{
/* assert(_start < _finish);
--_finish;*/
erase(_finish - 1);
}
resize()方法,resize的效果就是会有一个初始值,并且空间大小是自己定义的,若resize比你原来的空间大,剩下的空间会有一个初始值填补.
void update(iterator pos,const T& x)
{
*pos = x;
}
void updateAll(iterator begin, iterator end, const T& x)
{
iterator it = begin;
while (it < _finish)
{
*it = x;
++it;
}
}
// 这样写的意义是给一个T类型的缺省值
// 不仅会开空间,还会初始化
void resize(size_t n, const T& val = T())
{
size_t sz = capacity();
if (n > sz)
{
reserve(n);
iterator it = _finish;
_finish = _start+n;
// 怎么修改值
updateAll(it, _finish, val);
}
else if (n == sz)
{
// 只需要修改值
}
else
{
_finish = _start + n;
// 修改值
}
}
以下是完整的代码
template<class T>
class vector
{
public:
typedef T* iterator;
typedef const T* const_iterator;
// 构造函数
vector()
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endofstorage(nullptr)
{}
~vector()
{
delete[] _start;
_start = _finish = _endofstorage = nullptr;
}
// 拷贝构造深拷贝
//vector(const vector<T>& v)
//{
// _start = new T[v.capacity()];
// _finish = _start;
// _endofstorage = _start + v.capacity();
// for (size_t i = 0;i < v.size();i++)
// {
// *_finish = v[i];
// ++_finish;
// }
//}
// 深拷贝新写法
vector(const vector<T>& v)
:_start(nullptr)
,_finish(nullptr)
,_endofstorage(nullptr)
{
reserve(v.capacity());
for (const auto& e : v)
{
push_back(e);
}
}
void reserve(size_t n)
{
if (n > capacity())
{
size_t sz = size();
T* tmp = new T[n];
if (_start)
{
memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * sz);
// 释放旧空间
delete[] _start;
}
_start = tmp;
_finish = tmp + sz;
_endofstorage = tmp + n;
}
}
void push_back(const T& x)
{
//if (_finish == _endofstorage)
//{
// size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 2 : capacity() * 2;
// reserve(newcapacity);
//}
//*_finish = x;
//++_finish;
insert(_finish, x);
}
T operator[](size_t i)
{
assert(i < size());
return _start[i];
}
T operator[](size_t i)const
{
assert(i < size());
return _start[i];
}
// 赋值操作符
//vector<T>& operator=(const vector<T>& v)
//{
// if(this!=&v)
// {
// delete[] _start;
// _start = new T[v.capacity()];
// memcpy(_start, v._start, sizeof(T) * v.size());
// }
// return *this;
//}
//v1=v3
vector<T>& operator=( vector<T> v)
{
swap(_start, v._start);
swap(_finish, v._finish);
swap(_endofstorage, v._endofstorage);
return *this;
}
size_t size() const
{
return _finish - _start;
}
size_t capacity() const
{
return _endofstorage - _start;
}
iterator begin()
{
return _start;
}
iterator end()
{
return _finish;
}
const iterator begin() const
{
return _start;
}
const iterator end() const
{
return _finish;
}
// 只读迭代器
void print_vector(const vector<int>& v)
{
vector<int>::const_iterator cit = v.begin();
while (cit != v.end())
{
cout << *cit << " ";
++cit;
}
cout << endl;
}
// 尾巴删除
void pop_back()
{
/* assert(_start < _finish);
--_finish;*/
erase(_finish - 1);
}
void insert(iterator pos,const T& x)
{
assert(pos <= _finish);
if (_finish == _endofstorage)
{
//这里的逻辑很重要
size_t n = pos - _start;
size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 2 : capacity() * 2;
reserve(newcapacity);
pos = _start + n;
}
iterator end = _finish - 1;
while (end >= pos)
{
*(end + 1) = *end;
--end;
}
*pos = x;
++_finish;
}
// 返回值是删掉pos位置的下一个位置
iterator erase(iterator pos)
{
assert(pos < _finish);
iterator it = pos;
while (it < _finish)
{
*it = *(it + 1);
++it;
}
--_finish;
return pos;
}
void update(iterator pos,const T& x)
{
*pos = x;
}
void updateAll(iterator begin, iterator end, const T& x)
{
iterator it = begin;
while (it < _finish)
{
*it = x;
++it;
}
}
// 这样写的意义是给一个T类型的缺省值
// 不仅会开空间,还会初始化
void resize(size_t n, const T& val = T())
{
size_t sz = capacity();
if (n > sz)
{
reserve(n);
iterator it = _finish;
_finish = _start+n;
// 怎么修改值
updateAll(it, _finish, val);
}
else if (n == sz)
{
// 只需要修改值
}
else
{
_finish = _start + n;
// 修改值
}
}
private:
iterator _start;
iterator _finish;
// _endofstorage是来判断是否需要增容
iterator _endofstorage;
};
最后的最后的小坑.运行这个测试用例会报错.
测试用例1,我们的初始空间是2.在开辟空间的时候
size_t newcapacity = capacity() == 0 ? 2 : capacity() * 2;
void test_vector8()
{
vector<string> v;
v.push_back("111111111111111");
v.push_back("222222222222222");
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
这里没问题
若在此基础上运行代码
void test_vector8()
{
vector<string> v;
v.push_back("111111111111111");
v.push_back("222222222222222");
v.push_back("333333333333333");
v.push_back("444444444444444");
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
报错啦报错啦.为什么呢?
这是是我们扩容的时候采用的memcpy是浅拷贝,把它换成深拷贝就行啦.
更换
void reserve(size_t n)
{
if (n > capacity())
{
size_t sz = size();
T* tmp = new T[n];
if (_start)
{
/*memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * sz);*/
// 释放旧空间
for (int i = 0;i < size();i++)
{
tmp[i] = *(_start + i);
}
delete[] _start;
}
_start = tmp;
_finish = tmp + sz;
_endofstorage = tmp + n;
}
}
成功运行了