c++:vector的模拟实现和底层

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注意事项

注意在传参和返回值时,能用引用返回就用引用返回.减少拷贝,提高效率.

初始化成员变量

_start是开始位置,_finish指向最后一个有效数据的下一个,_endofstorage指向空间的结束

namespace shh
{
	template<class T>
	class vector
	{
	public:
		typedef T* iterator;
		typedef const T* const_iterator;
	private:
		iterator _start = nullptr;
		iterator _finish = nullptr;
		iterator _endofstorage = nullptr;
	};
}

迭代器

这里的迭代器还是一个原生指针

		iterator begin()
		{
			return _start;
		}

		iterator end()
		{
			return _finish;
		}

		const_iterator begin() const
		{
			return _start;
		}

		const_iterator end() const
		{
			return _finish;
		}

size

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

capacity

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

无参的构造

		vector()
		{}

拷贝构造

		//v1(v)
		vector(const vector<T>& v)
		{
			reserve(v.size());
			for (auto& x:v)
			{
				push_back(x);
			}
		}

析构

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

operator[]

通过下标寻找值

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

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

push_back

最常见的一个函数.空间不够扩容,然后将数据插入到_finish位置,最后_finish++

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

pop_back

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

insert

从前往后遍历挪动数据,记得++_finish. 扩容后pos的位置会发生变化,要提前记录pos在原先_start的下标,然后更新.

		void insert(iterator pos, const T& val)
		{
			assert(pos >= _start && pos <= _finish);
			if (_finish == _endofstorage)
			{
				//如果出现扩容,pos的位置也会发生改变
				size_t len = pos - _start;
				reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);
				pos = _start + len;
			}

			//_finish指向最后一个数据的下一个
			iterator end = _finish-1;
			while (end >= pos)
			{
				*(end + 1) = *end;
				end--;
			}
			*pos = val;
			_finish++;
		}

erase

从前往后遍历挪动数据,记得--_finish.

		void erase(iterator pos)
		{
			assert(pos >= _start && pos < _finish);
			iterator begin = pos;
			while (begin < _finish - 1)
			{
				*begin = *(begin + 1);
				begin++;
			}
			_finish--;
		}

empty

		bool empty()
		{
			return size() == 0;
		}

reserve

这里有一个坑,在我们更新_finish的时候,要提前保留原来的size. 不然在重新开空间后size会改变._finish没有办法更新


		void reserve(size_t n)
		{
			if (n > capacity())
			{
				//保留现在的size 
				size_t len = size();
				T* tmp = new T[n];
				memcpy(tmp, _start, size()*sizeof(int));

				delete[] _start;
				_start = tmp;
				_finish = _start + len;
				_endofstorage = _start + n;
			}
		}

resize

开空间并完成初始化 n大于size,初始化后面的空间,反之则减少size

		//T()是一个匿名对象,能调用自定义类型/内置类型的默认构造
		//内置类型在c++升级为对象	
		void resize(size_t n, const T& val=T())
		{
			if (n > size())
			{
				reserve(n);
				while (_finish < _start + n)
				{
					*_finish = val;
					_finish++;
				}
			}
			else
			{
				_finish = _start + n;
			}
		}

swap

算法库里面有一个模板的swap,所有类型都能用. 但是调用算法库里面的swap会造成三次拷贝和析构,影响效率 类里面

		void swap(vector<T>& it1)
		{
			std::swap(_start, it1. _start);
			std::swap(_finish, it1. _finish);
			std::swap(_endofstorage, it1._endofstorage);
		}

类外面

	void swap(vector<T>& v1, vector<T>& v2)
	{
		v1.swap(v2);
	}

遍历的三种方式

	template<class T>
	void print_vector(const vector<T>& v)
	{
		for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
		{
			cout << v[i] << " ";
		}
		cout << endl;
		
		//这里是模板,为了能让编译器去里面找iterator前面加个typename.
		typename vector<T>::const_iterator start = v.begin();
		//auto start = v.begin();
		while (start != v.end())
		{
			cout << *start << " ";
			start++;
		}
		cout << endl;

		for (auto x : v)
		{
			cout << x << " ";
		}
		cout << endl;
	}