【C++】手撕vector类（从会用到理解）

一、标准库中的vector类

1.1 vector类介绍

1.2 vector的常用接口

1.2.1 常用的构造函数

1.2.2 容量操作接口

（1）size

（2）capacity

（3）empty

（4）resize

（5）reserve

1.2.3 访问和遍历

（1）operator[]

（2）迭代器

（3）at

（4）back

（5）front

1.2.4 vector的增删查改

（1）push_back

（2）pop_back

（3）find

（4）insert

（5）erase

（6）swap

（7）assign

（8）clear

1.3 迭代器失效

二、模拟实现vector类

一、标准库中的vector类

1.1 vector类介绍

vector用于表示大小可以变化的数组。 

与数组类似，vector也采用连续的存储空间来存储元素，也就是说我们可以和数组一样使用下标对vector进行随机访问。但是相对于不能改变空间大小的数组而言，vector的优势在于它的大小可以动态改变。

前面我们学习了string类，对于同样使用顺序表结构的vector类而言，二者的很多地方是相通的，例如vector也可以进行尾插和尾删等操作。

vector是一个模板类，在使用时我们需要给出元素的类型。

vector类中通常有三个迭代器类型的成员变量，分别指向vector的开头、最后一个有效元素的后一位和vector的结尾

iterator _start;
iterator _finish;
iterator _end_of_storage;

所以，vector的有效元素个数就等于_finish - _start，容量等于_end_of_storage - _start

我们通过vector类中的接口就能对这三个迭代器进行操作，从而完成增删查改等功能

在使用vector类时，必须包含头文件<vector>和using namespace std;

1.2 vector的常用接口

1.2.1 常用的构造函数

vector();

vector类的默认构造函数，构造一个没有元素的空容器

例如：

vector(size_type n, const value_type& val = value_type());

构造一个vector类对象并用n个val初始化

例如：

vector(const vector& x);

vector类的拷贝构造函数

例如：

Template<class InputIterator>

vector(InputIterator first, InputIterator last);

使用迭代器进行初始化构造

例如：

1.2.2 容量操作接口

（1）size

size_type size() const;

获取有效元素个数

例如：

（2）capacity

size_type capacity() const;

获取容量大小

例如：

（3）empty

bool empty() const;

判断容器是否为空

例如：

（4）resize

void resize(size_type n, value_type val = value_type());

将有效元素的个数修改为n，并且如果n大于原来的size，多出来的地方用val填充

如果没有给出val，就用0填充

例如：

（5）reserve

void reserve(size_type n);

改变容量大小

例如：

1.2.3 访问和遍历

（1）operator[]

reference operator[](size_type n);

const_reference operator[](size_type n) const;

用下标访问vector

例如：

（2）迭代器

iterator begin();

const_iterator begin() const;

iterator end();

const_iterator end() const;

迭代器，用于获取容器中第一个元素的位置和最后一个元素的下一个位置

例如：

reverse_iterator rbegin();

const_reverse_iterator rbegin() const;

reverse_iterator rend();

const_reverse_iterator rend() const;

反向迭代器，rbegin获取容器中最后一个元素的位置，rend获取容器中的第一个元素的前一个位置

例如：

需要注意，反向迭代器rit也要用++而不是--

（3）at

reference at(size_type n);

const_reference at(size_type n) const;

返回容器中位置n处的元素的引用

例如：

（4）back

reference back();

const_reference back() const;

返回容器中最后一个元素的引用

例如：

（5）front

reference front();

const_reference front() const;

返回容器中第一个元素的引用

例如：

1.2.4 vector的增删查改

（1）push_back

void push_back(const value_type& val);

从容器尾部插入一个元素

例如：

（2）pop_back

void pop_back();

从容器尾部删除一个元素

例如：

（3）find

template <class InputIterator, class T>

InputIterator find(InputIterator first, InputIterator last, const T& val);

在两个迭代器区间寻找val并返回其所在处的迭代器

例如：

需要注意的是，该函数并非vector的成员函数，是标准库中的函数，多个容器共用该find函数

（4）insert

iterator insert(iterator position, const value_type& val);

void insert(iterator position, size_type n, const value_type& val);

在position位置插入元素

例如：

对于这类可能会修改容量的函数，容易导致迭代器失效的问题，后面我们会详细讲

所以insert函数不仅需要完成插入元素的工作，有时还需要返回新的迭代器

（5）erase

iterator erase(iterator position);

iterator erase(iterator first, iterator last);

删除position位置的元素或者 [first，last) 区间的所有元素

例如：

（6）swap

void swap(vector& x);

交换两个vector的数据空间

例如：

（7）assign

template <class InputIterator>

void assign(InputIterator first, InputIterator last);

void assign(size_type n, const value_type& val);

为vector指定新内容，替换其当前内容并修改size

例如：

（8）clear

void clear();

从vector中删除所有元素，不改变容量大小

例如：

 

1.3 迭代器失效

迭代器的底层实际上就是一个指针或指针的封装，例如vector的迭代器就是一个原生态指针

当迭代器底层的指针指向的空间被销毁时，如果继续在程序中使用该迭代器，就会造成程序崩溃，这就是迭代器失效

对于vector，会导致迭代器失效的操作有：

  • 可能造成空间改变的操作，如resize、reserve、insert、assign、push_back等

以上函数在使用时都可能会导致vector扩容，在扩容时原空间会被释放，迭代器就会指向一块被释放的空间

  • 删除操作

假设有迭代器pos，使用pos删除pos对应位置的元素后，该迭代器对应的元素发生改变，属于迭代器失效

如果pos刚好对应最后一个元素，删除后迭代器pos就超出了有效元素范围，可能导致非法访问，属于迭代器失效

迭代器失效后，如果我们需要继续使用迭代器，给迭代器重新赋值即可

二、模拟实现vector类

知道了vector类中各种常用接口的用法后，我们就可以开始自己手撕一个自己的vector类了

为了不和标准库中的vector类冲突，我们可以开一个自己的命名空间

#include <iostream>
#include <assert.h>
#include <string>
using namespace std;namespace Eristic
{template<class T>class vector{public:typedef T* iterator;typedef const T* const_iterator;vector()//此处包括下面的初始化列表都可以换用缺省值:_start(nullptr),_finish(nullptr),_end_of_storage(nullptr){}vector(size_t n, const T& val = T()):_start(nullptr), _finish(nullptr), _end_of_storage(nullptr){reserve(n);for (size_t i = 0; i < n; ++i){push_back(val);}}vector(int n, const T& val = T()):_start(nullptr), _finish(nullptr), _end_of_storage(nullptr){reserve(n);for (int i = 0; i < n; ++i){push_back(val);}}vector(const vector<T>& v):_start(nullptr), _finish(nullptr), _end_of_storage(nullptr){reserve(v.capacity());for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i){_start[i] = v._start[i];}_finish = _start + v.size();}template <class InputIterator>vector(InputIterator first, InputIterator last):_start(nullptr), _finish(nullptr), _end_of_storage(nullptr){while (first != last){push_back(*first);++first;}}vector<T>& operator=(vector<T>& v){if (this != &v){reserve(v.capacity());for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i){_start[i] = v._start[i];}_finish = _start + v.size();return *this;}}iterator begin(){return _start;}const_iterator cbegin() const{return _start;}iterator end(){return _finish;}const_iterator cend() const{return _finish;}size_t capacity() const{return _end_of_storage - _start;}size_t size() const{return _finish - _start;}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;_end_of_storage = _start + n;}}void resize(size_t n, T val = T()){if (n < size()){_finish = _start + n;}if (n > size()){if (n > capacity())reserve(n);while (_finish != _start + n){*_finish = val;++_finish;}}}bool empty() const{return _start == _finish;}void push_back(const T& x){if (_finish == _end_of_storage){reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);}*_finish = x;++_finish;}void pop_back(){assert(!empty());--_finish;}void swap(vector<T>& v){std::swap(_start, v._start);std::swap(_finish, v._finish);std::swap(_end_of_storage, v._end_of_storage);}iterator insert(iterator pos, const T& val){assert(pos >= _start);assert(pos <= _finish);if (_finish == _end_of_storage){size_t range = pos - _start; //在扩容前需要记录相对位置//在插入数据时发生了扩容，迭代器的位置会发生改变,叫做迭代器失效reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);pos = _start + range; //将pos也更新到新的位置}iterator end = _finish;while (end > pos){*end = *(end - 1);--end;}*pos = val;++_finish;return pos;}iterator erase(iterator pos){assert(pos >= _start);assert(pos < _finish);iterator start = pos + 1;while (start < _finish){*(start - 1) = *start;++start;}--_finish;return pos;}T& front(){return *_start;}const T& front() const{return *_start;}T& back(){return *(_finish - 1);}const T& back() const{return *(_finish - 1);}T& operator[](size_t pos){assert(pos < size());return _start[pos];}const T& operator[](size_t pos) const{assert(pos < size());return _start[pos];}~vector(){delete[] _start;_start = _finish = _end_of_storage = nullptr;}private:iterator _start;iterator _finish;iterator _end_of_storage;};
}

如有错误，欢迎在评论区指出

完.

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.hqwc.cn/news/540992.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

[LVGL]：MACOS下使用LVGL模拟器

[LVGL]：MACOS下使用LVGL模拟器

如何在MACOS下使用lvgl模拟器 1.安装必要环境 brew install sdl2查看sdl2安装位置&#xff1a; (base) ➜ ~ brew list sdl2 /opt/homebrew/Cellar/sdl2/2.30.1/bin/sdl2-config /opt/homebrew/Cellar/sdl2/2.30.1/include/SDL2/ (78 files) /opt/homebrew/Cellar/sdl2/2.3…
阅读更多...
VMware workstation的安装

VMware workstation的安装

VMware workstation安装&#xff1a; 1.双击VMware-workstation-full-9.0.0-812388.exe 2.点击next进行安装 选择安装方式 Typical&#xff1a;典型安装 Custom&#xff1a;自定义安装 选择程序安装位置 点击change选择程序安装位置&#xff0c;然后点击next 选择是否自动…
阅读更多...
KMP-字符串查找算法

KMP-字符串查找算法

数据结构、算法总述&#xff1a;数据结构/基础算法 C/C_禊月初三的博客-CSDN博客 问题&#xff1a;假设现在我们面临这样一个问题&#xff1a;有一个文本串S&#xff0c;和一个模式串P&#xff0c;现在要查找P在S中的位置&#xff0c;怎么查找呢&#xff1f; 暴力匹配 即2层循…
阅读更多...
前端路由跳转bug

前端路由跳转bug

路由后面拼接了id的千万不能取相近的名字&#xff0c;浏览器分辩不出&#xff0c;只会匹配前面的路径 浏览器自动跳转到上面的路径页面&#xff0c;即使在菜单管理里面配置了正确的路由 跳转了无数次&#xff0c;页面始终不对&#xff0c;检查了路由配置&#xff0c;没有任何问…
阅读更多...
【C语言】字符与字符串---从入门到入土级详解

【C语言】字符与字符串---从入门到入土级详解

&#x1f984;个人主页:修修修也 &#x1f38f;所属专栏:C语言 ⚙️操作环境:Visual Studio 2022 目录 一.字符类型和字符数组&#xff08;串&#xff09;简介 1.ASCII 2.定义&#xff0c;初始化&#xff0c;使用 1>字符的定义及初始化 2>字符串的定义及初始化 二.…
阅读更多...
最新Windows精简iso镜像运行超流畅！附下载

最新Windows精简iso镜像运行超流畅！附下载

官网地址&#xff1a;https://archive.org/search?querysubject%3A%22tiny11%22 Tiny11是知名民间大神NTDEV打造的精简版Windows 11系统&#xff0c;基于于Windows 11 Pro 22H2的ISO镜像改进&#xff0c;删除了大量的微软内置应用&#xff0c;因此对硬件资源的要求更低&#…
阅读更多...
kettle 9.4和Pentoho 9.4下载及安装方法简介

kettle 9.4和Pentoho 9.4下载及安装方法简介

kettle 9.4和Pentoho 9.4下载及安装方法简介 下载地址&#xff1a; https://sourceforge.net/projects/pentaho/files/ 下载步骤&#xff1a; #------------- 一、点击选项卡&#xff1a;summary/ 二、点击第一行链接 https://www.hitachivantara.com/en-us/products/pentaho…
阅读更多...
SQL面试学习 行列转换

SQL面试学习 行列转换

行列转换 多行转多列 concat_ws&#xff1a;把集合中的值用指定分隔符连接 collect_set&#xff08;&#xff09;&#xff1a;收集唯一值并返回一个集合 SQL字符串拼接函数concat()、collect_set()、collect_list()和concat_ws()用法 cast&#xff08;&#xff09;将任何类型…
阅读更多...
米尔更新面向工业产品的软件系统-基于瑞米派（Remi Pi）

米尔更新面向工业产品的软件系统-基于瑞米派（Remi Pi）

米尔电子发布的瑞萨第一款MPU生态板卡——瑞米派&#xff08;Remi Pi&#xff09;自上市当天200套售罄&#xff0c;获得不少新老用户的青睐。为感谢大家的支持&#xff0c;米尔加推300套瑞米派活动&#xff0c;以补贴价回馈大家&#xff0c;抢完即止&#xff01; 不仅如此&…
阅读更多...
Kyligence 亮相 Gartner 数据与分析峰会，生成式 AI 落地赋能业务

Kyligence 亮相 Gartner 数据与分析峰会，生成式 AI 落地赋能业务

3月11日-13日&#xff0c;Gartner 2024 数据与分析峰会 (Gartner Data & Analytics Summit) 在美国奥兰多盛大召开。作为全球领先的大数据分析和指标平台供应商&#xff0c;Kyligence 出席本次峰会并发表了 Kyligence: AI Enables Intelligent PDCA&#xff08;AI 赋能从计…
阅读更多...
姿态旋转的哥氏定理以及速度微分的推导

姿态旋转的哥氏定理以及速度微分的推导

姿态旋转中涉及到坐标系的转换&#xff0c;在有相对旋转的两个坐标系中观察一个向量的变化&#xff0c;用到了哥氏定理。 例如在i系中观察e系下的运动&#xff0c;则 哥氏定理的公式 wie是e相对于i的角运动 注意符号i在前e在后。 wie是e相对于i的角运动 注意符号i在前e在…
阅读更多...
Qt之格栅布局(QGridLayout)控件填满整个单元格

Qt之格栅布局(QGridLayout)控件填满整个单元格

Qt专栏&#xff1a;http://t.csdnimg.cn/GQN1M 目录 1.现象1 2.解决方案 3.现象2 4.解决方案 5.总结 1.现象1 今天在用QGridLayout布局的时候&#xff0c;添加到布局的QWidget有文本框、标签、组合框和按钮等等&#xff0c;布局两列&#xff0c;通过下面的方式添加进去的&…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023