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C++ 手把手教你实现可变长的数组

C++ 手把手教你实现可变长的数组

作者: 哪有岁月静好 | 来源:发表于2020-07-18 16:33 被阅读0次

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要实现什么函数呢?

假设我们要实现一个会自动扩展的数组类,我们需要实现函数呢?先从下面 main 函数使用的功能,看看有什么函数是需要我们实现的。

image

输出结果:

0 1 2 3 4

要实现如上的功能,要做哪些事情呢?先列出来:

  • 要用动态分配的内存的方式,来存放数组元素,且需要一个指针成员变量

  • 重载赋值 = 运算符

  • 重载括号 [] 运算符

  • 重载复制构造函数

  • 实现 push_back 和 length 函数


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实现的步骤

要实现一个可变长的数组类,基本要需要实现下面的 7 个函数:


image

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01 构造函数

构造函数的目的就是初始化一个数组,代码如下:

// 构造函数

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02 复制构造函数

复制构造函数目的就是产生一个与入参对象一样的对象,但是由于 MyArray 类是有指针成员变量的,所以我们必须用深拷贝的方式来实现复制构造函数,如果使用默认的复制构造函数,则会导致两个对象的指针成员变量指向的地址是同一个,这是非常危险的。

// 复制构造函数

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03 析构函数

析构函数的目的就是释放数组的资源,代码如下:

// 析构函数

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04 重载赋值 = 运算符函数

重载赋值 = 运算符函数目的就是 = 号左边对象里存放的数组,大小和内容都和右边的对象一样,代码如下:

// 重载赋值 = 运算符函数

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05 重载 [] 运算符函数

重载 [] 运算符函数目的就是能通过 [] 运算符来获取对应下标的数组值,代码如下:

// 重载[]运算符函数

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06 加入元素到数组末尾的函数

push_back 函数的目的就是把一个新的元素,加入到数组的末尾,代码如下:

// 在数组尾部添加一个元素

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07 获取数组长度的函数

length 函数就比较简单了,直接返回成员变量 m_size,就是数组的长度了,代码如下:

// 获取数组长度的函数

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再改进下?

push_back 函数还有优化的空间,当前的 push_back 函数每加入一个元素都会重新分配新的内存,这是会增大开销的。那么优化的思路: 提前分配好一个 n 大小的空间,当数组大小不够的时候,则才继续重新分配 2n 大小的空间,以此类推。我们需要新增两个成员变量:

 int  m_cout;   // 数组元素的个数

改进后的 push_back 函数,代码如下:

image

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小结

最后,总体的代码如下:

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