vector模拟实现

默认成员函数

构造函数

iterator _start = nullptr;
iterator _finish = nullptr;
iterator _endofstorage = nullptr;

普通构造

构造一个空vector，size和capacity为0

vector()
{}

赋值构造

用n个val值进行初始化

vector(int n, const T& value = T())
{
	T* tmp = new T[n];
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		push_back(value);
	}
	_finish = _endofstorage = _start + n;
}

区间构造

用一段迭代器区间进行初始化，由于不同类型的容器迭代器类型可能不同，因此设计成函数模板，将区间内的内容尾插到vector即可。

template<class InputIterator>
vector(InputIterator first, InputIterator last)
{
	iterator it = first;
	while (it < last)
	{
		push_back(*it);
		it++;
	}
}

拷贝构造函数

拷贝时为了防止陷入死循环，反复进入拷贝函数，因此用vector<T>& v(传引用返回)，拷贝这儿不用更改用const修饰
进入范围for后需要调用begin()函数，但是v是const类型，无法调用非const类型函数，因此需要一个this指针是const类型的begin()函数
范围for的函数定义用到了begin(),而且用到的是const类型

vector(const vector<T>& v)
{
	for (auto& e : v)
	{
		push_back(e);
	}
}

赋值运算符重载

借用了编译器，传值调用时会将参数拷贝一份,然后生成新指针与他交换

vector<T>& operator=(vector<T> v)
{
	swap(v);
	return *this;
}

析构函数

~vector()
{
	if (_start)
	{
		delete[] _start;
	}
	_start = _finish = _endofstorage = nullptr;
}

迭代器：

begin() / end()

typedef T* iterator;
typedef const T* const_iterator;
iterator begin()
{
	return _start;
}
iterator end()
{
	return _finish;
}
const_iterator cbegin()const
{
	return _start;
}
const_iterator cend()const
{
	return _finish;
}
const_iterator begin()const
{
	return _start;
}
const_iterator end()const
{
	return _finish;
}

容量：

size

size_t size()const
{
	return _finish - _start;
}

capacity

size_t capacity()const
{
	return _endofstorage - _start;
}

reserve

1) 当n大于对象大于当前capacity时，扩容

2）扩容时为什么不适用memcpy，因为假如vector的每个成员是string类型或者vector类型，memcpy按字节拷贝只会将三个指针拷贝过去，属于浅拷贝，没有开辟新的空间。因此只能通过赋值来实现。

void reserve(size_t n)
{
	if (n > capacity())
	{
		size_t len = _finish - _start;
		T* tmp = new T[n];
		//memcpy(tmp, _start, size() * sizeof(T));
		for (int i = 0; i < size(); i++)
		{
			tmp[i] = _start[i];
		}
		delete[] _start;
		_start = tmp;
		_finish = _start + len;
		_endofstorage = _start + n;
	}
}

resize

当n小于size()时,_finish指针直接往前移就可以了

当n大于capacity时，扩容之后在赋值

void resize(size_t n, const T& value = T())
{
	if (n <= size())
	{
		_finish = _start + n;
	}
	else
	{
		reserve(n);
		while (_finish < _start+n)
		{
			*_finish = value;
			++_finish;
		}
	}
}

empty

bool empty()const
{
	return _start==_finish;
}

访问：

[ ]

返回数组对应位置的值就行了

T& operator[](size_t pos)
{
	return _start[pos];
}
const T& operator[](size_t pos)const
{
	return _start[pos];
}

整体代码

#pragma once
#include <iostream>
#include <assert.h>

using namespace std;

namespace bit
{
	template<class T>
	class vector
	{
	public:
		typedef T* iterator;
		typedef const T* const_iterator;
		iterator begin()
		{
			return _start;
		}
		iterator end()
		{
			return _finish;
		}
		const_iterator cbegin()const
		{
			return _start;
		}
		const_iterator cend()const
		{
			return _finish;
		}
		const_iterator begin()const
		{
			return _start;
		}
		const_iterator end()const
		{
			return _finish;
		}
		

		vector()
		{}
		vector(int n, const T& value = T())
		{
			T* tmp = new T[n];
			for (int i = 0; i < n; i++)
			{
				push_back(value);
			}
			_finish = _endofstorage = _start + n;
		}
		template<class InputIterator>
		vector(InputIterator first, InputIterator last)
		{
			iterator it = first;
			while (it < last)
			{
				push_back(*it);
				it++;
			}
		}
		vector(const vector<T>& v)
		{
			//拷贝时为了防止陷入死循环，反复进入拷贝函数，因此用vector<T>& v(传引用返回)，拷贝这儿不用更改用const修饰
			//进入范围for后需要调用begin()函数，但是v是const类型，无法调用非const类型函数，因此需要一个this指针是const类型的begin()函数
			//范围for的函数定义用到了begin(),而且用到的是const类型
			for (auto& e : v)
			{
				push_back(e);
			}
		}
		//借用了编译器，传值调用时会将参数拷贝一份,然后生成新指针与他交换
		vector<T>& operator=(vector<T> v)
		{
			swap(v);
			return *this;
		}
		~vector()
		{
			if (_start)
			{
				delete[] _start;
			}
			_start = _finish = _endofstorage = nullptr;
		}

		size_t size()const
		{
			return _finish - _start;
		}
		size_t capacity()const
		{
			return _endofstorage - _start;
		}
		void reserve(size_t n)
		{
			if (n > capacity())
			{
				size_t len = _finish - _start;
				T* tmp = new T[n];
				//memcpy(tmp, _start, size() * sizeof(T));
				for (int i = 0; i < size(); i++)
				{
					tmp[i] = _start[i];
				}
				delete[] _start;
				_start = tmp;
				_finish = _start + len;
				_endofstorage = _start + n;
			}
		}
		void resize(size_t n, const T& value = T())
		{
			if (n <= size())
			{
				_finish = _start + n;
			}
			else
			{
				reserve(n);
				while (_finish < _start+n)
				{
					*_finish = value;
					++_finish;
				}
			}
		}
		bool empty()const
		{
			return _start==_finish;
		}
		T& operator[](size_t pos)
		{
			return _start[pos];
		}
		const T& operator[](size_t pos)const
		{
			return _start[pos];
		}

		void push_back(const T& x)
		{
			insert(_finish, x);
		}
		void pop_back()
		{
			--_finish;
		}
		void swap(vector<T>& v)
		{
			std::swap(_start, v._start);
			std::swap(_finish, v._finish);
			std::swap(_endofstorage, v._endofstorage);
		}
		void 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 it = _finish;
			while (it > pos)
			{
				*it = *(it-1);
				--it;
			}
			*pos = x;
			++_finish;
		}
		void erase(iterator pos)
		{
			iterator it = pos;
			while (it+1 < _finish)
			{
				*it = *(it + 1);
				it++;
			}
			--_finish;
		}
		
	private:
		iterator _start = nullptr;
		iterator _finish = nullptr;
		iterator _endofstorage = nullptr;
	};
	template<class T>
	void Print_vector(vector<T>& v)
	{
		for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
		{
			cout << v[i] <<" ";
		}
		cout << endl;
	}
	void test_vector()
	{
		vector<int> v1;
		v1.push_back(1);
		v1.push_back(2);
		v1.push_back(3);
		v1.reserve(100);
		//v1.resize(1);
		//v1.pop_back();
		vector<int> v2(v1);

		v1.erase(v1.end());
		Print_vector(v1);
		cout << v1.capacity() << endl;
		v1.swap(v2);
		Print_vector(v1);
	}
	void test_vector1()
	{
		vector<int> v1(5);
		vector<int> v2(v1.begin()+1, v1.end()-1);
		Print_vector(v2);
		v1 = v2;
		Print_vector(v1);
		v1.reserve(100);
		cout << v1.capacity() << endl;
		string str="11111";
		vector<string> v3(5,str);
		Print_vector(v3);
	}
}

#include "vector.h"

int main()
{
	bit::test_vector1();
	return 0;
}