Vector的一种实现(一)
注意几点:
分配内存不要使用new和delete,因为new的同时就把对象构造了,而我们需要的是原始内存。
所以应该使用标准库提供的allocator类来实现内存的控制。当然也可以重载operator new操作符,因为二者都是使用malloc作为底层实现,所以直接采用malloc也可以。
对象的复制必须使用系统提供的uninitialized_fill和uninitialized_copy,因为我们无法手工调用构造函数。
对于C++中的对象,除了POD之外,使用memcpy系列的函数是绝对错误的。
代码如下:
#ifndef VECTOR_H_
#define VECTOR_H_ #include <stddef.h>
#include <algorithm>
#include <memory> template <typename T>
class Vector
{
public:
typedef T *iterator;
typedef const T *const_iterator;
typedef size_t size_type;
typedef T value_type; Vector() { create(); }
explicit Vector(size_type n, const T &t = T()) { create(n, t); }
Vector(const Vector &v) { create(v.begin(), v.end()); }
~Vector() { uncreate(); } Vector &operator=(const Vector &other);
T &operator[] (size_type i) { return data_[i]; }
const T &operator[] (size_type i) const { return data_[i]; } void push_back(const T &t); size_type size() const { return avail_ - data_; }
size_type capacity() const { return limit_ - data_; } iterator begin() { return data_; }
const_iterator begin() const { return data_; }
iterator end() { return avail_; }
const_iterator end() const { return avail_; } private:
iterator data_; //首元素
iterator avail_; //末尾元素的下一个位置
iterator limit_; //内存的后面一个位置 std::allocator<T> alloc_; //内存分配器 void create();
void create(size_type, const T &);
void create(const_iterator, const_iterator); void uncreate(); void grow();
void uncheckedAppend(const T &);
}; template <typename T>
Vector<T> &Vector<T>::operator=(const Vector &rhs)
{
if(this != &rhs)
{
uncreate(); //释放原来的内存
create(rhs.begin(), rhs.end());
} return *this;
} template <typename T>
void Vector<T>::push_back(const T &t)
{
if(avail_ == limit_)
{
grow();
}
uncheckedAppend(t);
} template <typename T>
void Vector<T>::create()
{
//分配空的数组
data_ = avail_ = limit_ = ;
} template <typename T>
void Vector<T>::create(size_type n, const T &val)
{
//分配原始内存
data_ = alloc_.allocate(n);
limit_ = avail_ = data_ + n;
//向原始内存填充元素
std::uninitialized_fill(data_, limit_, val);
} template <typename T>
void Vector<T>::create(const_iterator i, const_iterator j)
{
data_ = alloc_.allocate(j-i);
limit_ = avail_ = std::uninitialized_copy(i, j, data_);
} template <typename T>
void Vector<T>::uncreate()
{
if(data_)
{
//逐个进行析构
iterator it = avail_;
while(it != data_)
{
alloc_.destroy(--it);
} //真正的释放内存
alloc_.deallocate(data_, limit_ - data_);
}
//重置指针
data_ = limit_ = avail_ = ;
} template <typename T>
void Vector<T>::grow()
{
//内存变为两倍
size_type new_size = std::max( * (limit_ - data_), std::ptrdiff_t());
//分配原始内存
iterator new_data = alloc_.allocate(new_size);
//复制元素
iterator new_avail = std::uninitialized_copy(data_, avail_, new_data); uncreate(); //释放以前的内存,以及析构元素 data_ = new_data;
avail_ = new_avail;
limit_ = data_ + new_size;
} template <typename T>
void Vector<T>::uncheckedAppend(const T &val)
{
alloc_.construct(avail_++, val);
} #endif /* VECTOR_H_ */
测试代码如下:
#include "Vector.hpp"
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std; int main(int argc, char const *argv[])
{
Vector<string> vec(, "hello"); for(Vector<string>::const_iterator it = vec.begin();
it != vec.end();
++it)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl; cout << "size = " << vec.size() << endl;
cout << "capacity = " << vec.capacity() << endl;
vec.push_back("foo");
vec.push_back("bar"); cout << "size = " << vec.size() << endl;
cout << "capacity = " << vec.capacity() << endl; return ;
}
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