Vector是一个线性表,可以当做是数组来使用。vector的大多数函数和使用方法都跟string类似,所以这里主要是注意实现的方法。
一、vector的简单使用
vector<int> v; //显示实例化 指定存储的数据类型
v.push_back(1); //插入数据
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
vector<int>::iterator fd = find(v.begin(), v.end(), 3);
if (fd != v.end()) {
v.insert(fd, 30);
}
for (auto e : v) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
fd = find(v.begin(), v.end(), 30);
if (fd != v.end()) {
v.erase(fd);
}
for (auto e : v) {
cout << e << " ";
}
cout << endl;
像vetcor这样的容器在这里就跟string有点不同的地方,有些函数为了能减少代码冗余也为了方便使用,就把某些函数写在了头文件<algorithm>中,像这里的find()函数,vector可以用,其他容器都可以用,就免的每个容器里面都实现一次。
而且可以看出来vector内置的很多函数名字和使用的方法都跟string差不多。这也是编写库的工程师故意而为之,就是为了方便只学习了一个容器其他的可以很快的入手。
二、vetor的模拟实现
namespace zs
{
template<clss T>
class vector
{
public:
typedef T* iterator;
typedef const T* const_iterator;
size_t size() const
{
return _finish - _start;
}
size_t capacity()const
{
return _end_of_storage - _start;
}
private:
iterator _start; //数组开头
iterator _finish; //数组结尾
iterator _end_of_storage; //开辟的空间大小
}
}
因为vector可以存储多种数据,可以是内置类型也可以是自定义类型,但是你是不知道你具体用的时候是要使用哪种类型的,所以这里使用一个变量来记录数据的长度和容量是不太方便的。
所以这里把size()和capacity()定义成了函数,使用指针来即时的计算。
PS:typedef要放在public下面,放在private下面在外面是无法调用的。
//构造函数
vector()
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
,_end_of_storage(nullptr)
{
}
//析构函数
~vector()
{
delete[] _start;
_start = _finish = _finish = nullptr;
}
iterator begin()
{
return _start;
}
iterator end()
{
return _finish;
}
//常量对象会调用下面的两个函数 比如 const vector<int>& v 还需要一个常量迭代器const_iterator
iterator begin()const
{
return _start;
}
iterator end()const
{
return _finish;
}
//扩容
void reserve(size_t n)
{
if (n > capacity()) {
size_t sz = size();
T* temp = new T[n];
if (_start) {
memcpy(temp,_start,sizeof(T) * sz);
delete[] _start;
}
_start = temp;
_finish = _start + sz;
_end_of_storage = _start + n;
}
}
扩容的函数比较容易理解没什么要注意的。
T& operator[](size_t pos)
{
assert(pos<size());
return _start[pos];
}
void push_back(const T& x)
{
if (_finish == _end_of_storage) {
reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);
}
*_finish = x;
_finish++;
}
void pop_back()
{
assert(_finish > _start);
--_finish;
}
重载[ ],因为底层还是用数组存储数据,所以这里复用一下数组的[ ]就可以了。
push_back(),这里因为不知道具体使用的时候要存储什么数据,所以使用了摸板,而且这里使用了const修饰参数,那么这里就可以使用 push_back("hello") 这种隐式类型转换。
void insert(iterator pos,const T& x)
{
assert(pos >= _start);
assert(pos <= _finish);
//这里如果发生扩容 pos位置失效了 所以要更新一下
if (_finish == _end_of_storage) {
size_t len = pos - _start;
reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);
pos = _start + len;
}
//挪动数据
iterator end = _finish - 1;
while (end >= pos) {
*(end + 1) = *end;
end--;
}
*pos = x;
_finish++;
}
//stl规定erase返回pos迭代器位置的下一个迭代器
iterator erase(iterator pos)
{
assert(pos >= _start);
assert(pos <= _finish);
iterator begin = pos + 1;
while (begin < _finish)
{
*(begin - 1) = *begin;
++begin;
}
_finish--;
//库里面会缩容,也会造成迭代器失效
//if (size()<capacity()/2) {
// //... 缩容
//}
return pos;
}
insert/erase pos的位置,不要直接访问pos,一定要更新。直接访问可以能出现出乎意料的结果,这就是迭代器失效。
这里pos是个迭代器,本质是个指针,在做插入操作的时候,如果容器容量不够会发生扩容。而这时要访问的就是一段新的空间,pos如果不更新的话还是指向原来的空间,变为一个野指针,造成迭代器失效。
iterator begin()
{
return _start;
}
//传引用这里会失效
v.insert(v.begin(),1);
还有这里insert使用的传值传参,如果这里改成引用void insert(iterator& pos,const T& x);会导致这种上面的写法失效。
begin();这里是传值返回,返回是的临时变量,临时变量具有常性。但是如果用const修饰pos,void insert(const iterator& pos,const T& x);会导致pos无法修改,前面讲了如果发生扩容要更新pos,所以这里只能用传值传参。
//删除偶数
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(6);
//迭代器失效
auto it=v.begin();
while(it!=v.end()){
if(*it%2==0){
v.erase(it);
}
it++;
}
这里也会造成迭代器失效并报错 ,这是因为在erase()函数内部,每次删除一个元素,后面的数据会往前覆盖,那么删除位置数据就变成了下一个要判断的数据,而这里it指针++,则会错过造成删除的错误。
而且当删除最后一个数据的时候,_finish指针减1,而it还在++,指针错过导致还会进入循环,进入erase()时断言判断越界。
//真确写法
auto it=v.begin();
while(it!=v.end()){
if(*it%2==0){
it=v.erase(it);
}
else{
it++;
}
}