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vector（上）~

vector

二、vector的模拟实现1、了解组成2、vector.h（1）为什么有了size_t参数的vector构造函数还要再写一个int参数的重载vector构造函数（2）为什么reserve不用memcpy（3）reserve和resize的相关解释（4）迭代器失效问题详解

二、vector的模拟实现

1、了解组成

首先我们需要在头文件stl_vector.h中了解vector的构成，它的三个私有成员分别是迭代器start、迭代器finish、迭代器endofstorage，分别指向vector的头、size的尾、capacity的尾

既然要实现了，自然要按照人家的标准最好，所以我们选择它们三个为私有成员变量

看一下vector的接口有哪些，当然我们还是去实现最基本也是重要最常用的那部分

2、vector.h

<code>#pragma once

#include <iostream>

#include <assert.h>

namespace little_monster

{ -- -->

template <class T>

class vector

{

public:

typedef T* iterator;

typedef const T* const_iterator;

//迭代器

iterator begin()

{

return _start;

}

iterator end()

{

return _finish;

}

const_iterator begin() const

{

return _start;

}

const_iterator end() const

{

return _finish;

}

//构造、拷贝、析构函数

vector()

{ }

vector(size_t n, const T& value = T())

{

reserve(n);

for (size_t i = 0; i < n; i++)

{

push_back(value);

}

}

vector(int n, const T& value = T())

{

reserve(n);

for (int i = 0; i < n; i++)

{

push_back(value);

}

}//(1)为什么有了size_t参数的vector还要再写一个int参数的

template <class InputIterator>

vector(InputIterator first, InputIterator end)

{

while (first != end)

{

push_back(*first);

++first;

}

}

vector(const vector<T>& v)

{

reserve(v.capacity());

for (auto& e : v)

{

push_back(e);

}

}

vector<T>& operator=(vector<T> v)

{

swap(v);

return *this;

}

~vector()

{

delete[] _start;

_start = _finish = _endofstorage = nullptr;

}

//容量

size_t size() const

{

return _finish - _start;

}

size_t capacity() const

{

return _endofstorage - _start;

}

bool empty() const

{

if (_start == _finish)

{

return 1;

}

return 0;

}

void reserve(size_t n)

{

if (n > capacity())

{

T* tmp = new T[n];

size_t sz = size();

if (_start)

{

for (size_t i = 0; i < sz; i++)

{

tmp[i] = _start[i];

}

delete[] _start;

}

_start = tmp;

_finish = _start + sz;

_endofstorage = _start + n;

}

}//（2）为什么reserve不用memcpy

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;

}

}//（3）reserve和resize的相关解释

//增删查改

void push_back(const T& x)

{

if (_finish == _endofstorage)

{

reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);

}

*_finish = x;

++_finish;

}

void pop_back()

{

assert(_start < _finish);

--_finish;

}

iterator insert(iterator pos, const T& x)

{

assert(pos >= _start);

assert(pos <= _finish);

if (_finish == _endofstorage)

{

size_t len = pos - _start;

reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);

pos = _start + len;

}

iterator end = _finish - 1;

while (end >= pos)

{

*(end + 1) = *end;

--end;

}

*pos = x;

++_finish;

return pos;

}

iterator erase(iterator pos)

{

assert(pos >= _start);

assert(pos < _finish);

iterator it = pos + 1;

while (it < _finish)

{

*(it - 1) = *it;

++it;

}

--_finish;

return pos;

}

void swap(vector<T>& v)

{

std::swap(_start, v._start);

std::swap(_finish, v._finish);

std::swap(_endofstorage, v._endofstorage);

}

T& operator[](size_t pos)

{

assert(pos < size());

return _start[pos];

}

const T& operator[](size_t pos) const

{

assert(pos < size());

return _start[pos];

}

private:

iterator _start = nullptr;

iterator _finish = nullptr;

iterator _endofstorage = nullptr;

};

}

有关模拟实现的几个问题，在下面一一解释

（1）为什么有了size_t参数的vector构造函数还要再写一个int参数的重载vector构造函数

在两个构造函数都存在的情况下程序正常运行

void test()

{

vector<int> v(10,0);

for (auto e : v)

{

std::cout << e << " ";

}

std::cout << std::endl;

}

屏蔽掉int参数的构造函数后，发生报错

这里的原因其实是下面的这个函数

<code>template <class InputIterator>

vector(InputIterator first, InputIterator end)

{ -- -->

while (first != end)

{

push_back(*first);

++first;

}

}

这里的template < class InputIterator >用来声明一个类模版，它将接受一个迭代器类型的参数

我们看参数为10和0，在size_t参数构造函数中，两参数的类型为size_t和一个模版，而在该函数中为两个迭代器，也就是两个指针，在size_t参数构造函数中int需要强制类型转换为size_t，而该函数不用，两相比较下，软件会选择更合适的，但end一定要比begin大的，所以这里报错了，重载一个int类型的构造函数就能解决这个问题

（2）为什么reserve不用memcpy

reserve使用memcpy就会发生浅拷贝的问题，当删除旧空间的时候会发现我们reserve出来的空间不能使用了，因为memcpy将指针给拷贝过去，新的指针还是指向旧的空间，当旧的空间释放了就会出现野指针的错误（前面其他文章也有多次提到过深浅拷贝的问题了）

（3）reserve和resize的相关解释

关于reserve，它的参数有两种情况，第一种是参数n>capacity()，第二种就是n<=capacity()

在第二种情况下相当于是无事发生，第一种情况需要开辟新的空间之后，将数据转移到新空间，然后释放旧空间

关于resize，它的第一个参数有两种情况，第一种是参数n>size()，第二种是n<=size()

第一种情况下，会将size()和capacity()的大小都改变，将从原本的_finish位置开始一直到_endofstorage的前一个位置都初始化为第二个参数，第二种情况下直接将_finish提前就可以了

（4）迭代器失效问题详解

迭代器失效的问题在前面的文章当中提到过，这里搭配着insert和erase函数详细分析一下

迭代器失效问题跟上面第三个问题在根本是一样的，在reserve时，需要扩容，开辟新的空间之后，将数据转移到新空间，然后释放旧空间，那么这个指针就不能用了，因为其指向的空间已经释放了，当然resize也一样，所以我们要用深拷贝，new一个新空间然后数据转移释放旧空间

今日分享完毕~