模拟的方法有哪些(怎么用模拟实现梦想)

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这篇文章主要介绍了怎么用C++模拟实现vector的相关知识，内容详细易懂，操作简单快捷，具有一定借鉴价值，相信大家阅读完这篇怎么用C++模拟实现vector文章都会有所收获，下面我们一起来看看吧。一、迭代器定义

vector类型的迭代器就是原生态的指针，对T*进行重命名即可

typedef T* iterator;typedef const T* const_iterator;普通迭代器iterator begin(){    return start;}iterator end(){    return finish;}const类型迭代器

const类型迭代器可以访问const成员变量

const iterator cbegin()const{    return start;}const iterator cend()const{    return finish;}二、构造类构造函数

构造空对象

在初始化列表中对三个成员变量进行初始化

vector()    :start(nullptr)    , finish(nullptr)    , endOfStorage(nullptr){}

n个T类型

开辟空间以后，对finish进行自增，在空间填充元素

vector(size_t n, const T& value = T())    :start(new T[n])    , finish(start)    , endOfStorage(start + n){    for (int i = 0; i < n; i++)    {        *finish++ = value;    }}

重载前一个构造函数，将第一个参数设置为int类型

vector(int n, const T& value = T())    :start(new T[n])    , finish(start)    , endOfStorage(start + n){    for (int i = 0; i < n; i++)    {        *finish++ = value;    }}

之所以要对这种类型的构造函数进行重载，是因为在调用构造函数时，如果实参传两个整型数字，编译器会默认为int类型数据，进行推演之后与前面的size_t类型不匹配，则会调用下面的区间构造的方法，导致程序报错，如图：

迭代器构造

将构造方法中迭代器的类型写成模板类型，这样便可以接收其它类型的迭代器，如：T类型为char，Iterator迭代器为string类型，便可以从字符串中截取字符，构造vector<char>类型的对象。

//写成函数模板，可以接受任意类型的迭代器template<typename Iterator>vector(Iterator first, Iterator last){    size_t n = ZH::distance(first, last);//获取长度    start = new T[n];    finish = start;    endOfStorage = start + n;    while (first != last){        *finish = *first;        first++;        finish++;//完成赋值的同时也移动了finish的位置    }}

将distance方法写到另一个.hpp头文件中

template<typename Iterator>//此处的Iterator是模板参数，表示可以传任意类型的迭代器size_t distance(Iterator first, Iterator last){    //获取元素个数，暂时只考虑底层空间连续的情况    int count = 0;    while (first != last)    {        first++;        count++;    }    return count;}拷贝构造函数

拷贝构造函数的形参必须是const类对象的引用，必须使用const类型的迭代器才能访问，复用迭代器构造的方法定义一个临时变量temp，交换temp与当前对象

//此处拷贝构造函数的形参是const类型vector(const vector<T>& v)    :start(nullptr)    , finish(nullptr)    , endOfStorage(nullptr){    //▲用const类型的迭代器访问const变量    vector<T> temp(v.cbegin(), v.cend());    this->swap(temp);}赋值运算符重载

形参设置为类类型对象，调用赋值运算符重载函数时，形参会拷贝实参，交换当前对象与形参的值。

vector<T>& operator=(const vector<T> v){    this->swap(v);    return *this;}析构函数

释放空间，将三个迭代器赋值为空

~vector(){    delete[]start;    start = nullptr;    finish = nullptr;    endOfStorage = nullptr;}三、容量相关操作size、capacitysize_t size(){    return finish - start;}size_t capacity(){    return endOfStorage - start;}empty

判断fiinsh与start是否相等即可，相等则为空

size_t empty(){    return finish == start;}resize

定义一个变量保存旧的size的值&lsquo;判断是减小还是增加size；判断是否需要扩容，需要则调用reserve函数，从旧空间的结束位置开始，给新增加的空间填充元素；最后改变finish的值。

void resize(size_t newsize, const T& value = T()){    size_t oldsize = size();    if (newsize > oldsize){        if (newsize > capacity()){            reserve(newsize);        }        for (size_t i = oldsize; i < newsize; i++)        {            start[i] = value;        }    }    finish = start + newsize;//不用考虑增加或减小}reserve

reserve的步骤：申请新空间，拷贝旧空间的元素，释放旧的空间。

void reserve(size_t newcapacity){size_t oldcapacity = capacity();if (newcapacity > oldcapacity){size_t n = size();//保存size()的值T* temp = new T[newcapacity];//start不为空时才进行拷贝旧空间元素和释放的操作if (start){//memcpy浅拷贝，当vector中存放的对象内部设计资源管理// 会有内存泄漏和野指针问题//memcpy(temp, start, sizeof(T) * n);for (size_t i = 0; i < n; i++){temp[i] = start[i];//调用赋值运算符重载}delete[] start;}start = temp;//▲此处不能用satart+size(),因为size方法中有finish-start,而start值已经改变finish = start + n;endOfStorage = start + newcapacity;}}

易错点：

判断start的值是否为空 ，如果原来的start为空，则不需要再拷贝元素和释放

浅拷贝问题

finish更新问题

size()的方法内部finish-start，而此时start已经发生改变，finish还是旧的，所以要提前定义一个临时变量保存size()的值

三、元素访问[ ]重载

重载成普通类型和const类型，const类型可以访问const成员

T& operator[](size_t index){assert(index < size());return start[index];}const T& operator[](size_t index)const{assert(index < size());return start[index];}front

返回动态数组第一个元素

T& front(){    return start[0];}const T& front()const{    return start[0];}back

返回最后一个位置前一个元素

T& back(){    return *(finish - 1);}const T& back()const{    return *(finish - 1);}四、修改类接口push_back

插入前先判断空间是否已满，空间若满则进行扩容，扩容时，要原来的空间容量为0的情况；将value放置到末尾位置，并将finish向后移动一个单位

void push_back(const T& value){    if (finish == endOfStorage)    {        //因为原来的capacity可能为0,所以要+3        reserve(capacity() * 2 + 3);    }    *finish++ = value;}pop_back

尾删，先判断对象是否为空，若不为空则将finish位置前移一个单位

void pop_back(){    if (empty())    {        return;    }    finish--;}insert

任意位置插入，insert的返回值为新插入的第一个元素位置的迭代器；因为插入可能会进行扩容，导致start的值改变，所以先定义一个变量保存pos与start的相对位置；判断是否需要扩容；从插入位置开始，将所有元素向后搬移一个位置；将pos位置的值置为要插入的值；更新finish的值。

//第二个参数用const修饰，常量引用//不用const修饰则为非常量引用iterator insert(iterator pos, const T& value){    int index = pos - start;    assert(pos >= start && pos < finish);    //判断空间是否足够    if (finish == endOfStorage)    {        reserve(capacity() * 2);    }    pos = start + index;    for (auto it = finish; it > pos; it--)    {        *it = *(it - 1);    }    *pos = value;    finish++;    return pos;}erase

判断下标合法性；从pos位置下一个位置开始，将所有元素向前搬移一个位置；更新finish的值

iterator erase(iterator pos){assert(pos >= start && pos < finish);auto it = pos;while (it < finish - 1){*it = *(it + 1);it++;}finish--;return pos;}clear

清空所有元素，令finish=start即可

void clear(){    finish = start;}swap

vector内置的swap函数，调用标准库中的swap交换vector的三个成员变量的值

void swap(vector<T>& v){    std::swap(start, v.start);    std::swap(finish, v.finish);    std::swap(endOfStorage, v.endOfStorage);}五、成员变量private:    iterator start;    iterator finish;    iterator endOfStorage;

vector内部有三个成员变量，start表示起始位置，finish表示有效元素的末尾位置，endOfStorage表示空间的末尾位置；通过这三个成员变量可以得到size和capacity等值，如图：

关于“怎么用C++模拟实现vector”这篇文章的内容就介绍到这里，感谢各位的阅读！相信大家对“怎么用C++模拟实现vector”知识都有一定的了解，大家如果还想学习更多知识，欢迎关注花开半夏行业资讯频道。

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