C++STL vector 의 시 뮬 레이 션 실현

15286 단어 C++STL vector

1.vector 의 소개 와 사용

vector 는 가 변 크기 배열 을 나타 내 는 시퀀스 용기 입 니 다

4.567917.배열 처럼 vector 도 연속 저장 공간 으로 요 소 를 저장 합 니 다.즉,아래 표 시 를 통 해 vector 의 요 소 를 방문 할 수 있 고 배열 과 마찬가지 로 효율 적 이라는 것 을 의미한다.그러나 배열 과 달리 크기 는 동적 으로 바 뀔 수 있 고 크기 는 용기 에 의 해 자동 으로 처 리 됩 니 다4.567917.본질 적 으로 vector 는 동적 분배 배열 을 사용 하여 요 소 를 저장 합 니 다.새 요소 가 삽입 되 었 을 때 이 배열 은 저장 공간 을 늘 리 기 위해 크기 를 재배 치 해 야 합 니 다.새로운 배열 을 할당 한 다음 모든 요 소 를 이 배열 로 옮 기 는 것 이다.시간 적 으로 이것 은 상대 적 으로 대가 가 높 은 작업 입 니 다.새로운 요소 가 용기 에 들 어 갈 때마다 vector 는 매번 크기 를 재분배 하지 않 기 때 문 입 니 다4.567917.vector 분배 공간 전략:vector 는 가능 한 성장 에 적응 하기 위해 추가 공간 을 분배 합 니 다.저장 공간 이 실제 필요 한 저장 공간 보다 더 크기 때 문 입 니 다.서로 다른 라 이브 러 리 는 서로 다른 전략 으로 공간의 사용 과 재 분 배 를 저울질 한다.그러나 어쨌든 재 분 배 는 대수 적 으로 증가 하 는 간격 크기 로 말미 에 하나의 요 소 를 삽입 할 때 상수 시간의 복잡 도 에서 이 루어 져 야 한다4.567917.따라서 vector 는 더 많은 저장 공간 을 차지 하고 저장 공간 을 관리 하 는 능력 을 얻 기 위해 효과 적 인 방식 으로 동태 적 으로 성장 했다

다른 동적 시퀀스 용기 에 비해(deques,lists and forwardlists),vector 는 요 소 를 방문 할 때 더욱 효율 적 이 고 끝 에 요 소 를 추가 하고 삭제 하 는 것 이 상대 적 으로 효율 적 입 니 다.마지막 에 없 는 다른 삭제 와 삽입 작업 에 대해 서 는 효율 이 더 낮 습 니 다.lists 와 forward 보다lists 통 일 된 교체 기와 인용 이 더 좋 습 니 다

더 자세 한 것 은vector 문서 소개
2.vector 의 시 뮬 레이 션 실현
vector 의 내장 형 정의


typedef _Ty         value_type;
typedef value_type* iterator;
typedef value_type& reference;
typedef size_t      size_type;

vector 의 구성원 변수


private:
        iterator _start;
        iterator _last;
        iterator _end;

2.1 vector 구조 함수 와 복사 구조 함수


vector():_start(nullptr),_last(nullptr),_end(nullptr)
{}
vector(size_type n,const _Ty& value):_start(nullptr),_last(nullptr),_end(nullptr)
{
     insert(n,value);
}
vector(iterator f,iterator l):_start(nullptr),_last(nullptr),_end(nullptr)
{
     insert(f,l);
}   
vector(const vector<int>& iv)
{
        reserve(iv.capacity());
        iterator it = begin();
        iterator vit = iv.end();
        while (vit != iv.begin())
        {
              *it++ = *vit--;     
        }
}

2.2 insert 함수 와 eraser 함수


iterator insert(iterator pos,const _Ty& value)
{
    //1. size()==capacity() ，  vector  ，            
    if(size()== capacity())
    {
        size_type oldpos = pos - begin();
        //          ： vector     ，  capacity 0，          2      ，
        //  2*0 = 0，          
        size_type newcapacity = (capacity() == 0)? 1 : 2*capacity();

        reserve(newcapacity);

        //         ，pos      ，       pos    
        //reserve   vector       
        pos = begin() + oldpos;
    }
    //2. size() < capacity() ，  vector  ，     pos       
    //          pos         ，          ，
    // pos               ,        ，           
    iterator tail = _last;
    while(tail > pos)
    {
        *tail = *(tail-1);
        --tail;
    }
    //            ，     pos      ，  pos           ，
    //  pos             ，         ，            
    *pos = value;

    //     ，    _last  +1，             
    ++_last;

    return pos;
}

void insert(size_type n,const _Ty& value)
{
    for(int i = 0;i < n; ++i)
    {
        insert(end(),value);
    }
}
void insert(iterator f,iterator l)
{
    while(f!=l)
    {
        insert(end(),*f);
        ++f;
    }
}


iterator erase(iterator pos)
{
    assert(pos >= _start || pos < _last);
    //1.  pos     ，   [pos,end()]            
    iterator it = pos + 1;
    while(it != _last)
    {
        *(it-1) = *(it);
        ++it;
    }

    --_last;
    return pos;
}

2.3 reserve 함수 와 resize 함수


void reserve(size_type n)
{
    //  n     vector   ，     
    //  n       ，        
    if(n > capacity())
    {
        //1.       
        size_type oldSize = size();
        _Ty* newVector = new _Ty[n];
        //2.             
        if(_start)
        {
            //  ：      memcpy,  memcpy      。
            //memcpy(newVector,_start,sizeof(_Ty)*size());
            for(size_type i = 0; i < oldSize; ++i)
            {
                newVector[i] = _start[i];
            }
        }
        //3.         
        //               ，    reserve()              
        _start = newVector;
        _last = _start + oldSize;
        _end = _start + n;
    }
}

void resize(size_type n,const _Ty& value = _Ty())
{
    //1.  n      size()   ，     _last         
    if(n <= size())
    {
        _last = _start + n;
        return;
    }
    //2.  n    capacity()   ，    reserve()  ，        
    if(n > capacity())
    {
        reserve(n);
    }
    //  n    size()   capacity()   ，   _last        

    iterator it = _last;
    _last = _start + n;

    while(it != _last)
    {
        *it = value;
        ++it;
    }
    //resize()                
}

2.4 push_back 함수 와 popback 함수


void push_back(const _Ty& value)
{
    insert(end(),value);
}
void pop_back()
{
    erase(end()-1);
}

2.5 begin 함수 와 end 함수


iterator begin()const
{
    return _start;
}
iterator end() const
{
    return _last;
}

2.6 size 함수,capacity 함수


size_type size()
{
    return end()-begin();
}
size_type capacity()const
{
    return _end-begin();
}

2.7 empty 함수 와 operator[]재 부팅


bool empty()const
{
    return end() == begin();
}

reference operator[](size_type n)
{
    return *(begin() + n);
}

2.8 전체 코드 와 해당 하 는 테스트


#include <iostream>
#include <assert.h>

using namespace std;


namespace mytest{
    template<class _Ty>
    class vector
    {
        public:
            typedef _Ty         value_type;
            typedef value_type* iterator;
            typedef value_type& reference;
            typedef size_t      size_type;
        public:
            iterator begin()const
            {
                return _start;
            }
            iterator end() const
            {
                return _last;
            }
            size_type size()
            {
                return end()-begin();
            }
            size_type capacity()const
            {
                return _end-begin();
            }
            bool empty()const
            {
                return end() == begin();
            }
            reference operator[](size_type n)
            {
               return *(begin() + n); 
            }

        public:
            vector():_start(nullptr),_last(nullptr),_end(nullptr)
            {}
            vector(size_type n,const _Ty& value):_start(nullptr),_last(nullptr),_end(nullptr)
            {
                insert(n,value);
            }
            vector(iterator f,iterator l):_start(nullptr),_last(nullptr),_end(nullptr)
            {
                insert(f,l);
            }   
            vector(const vector<int>& iv)
            {
                reserve(iv.capacity());
                iterator it = begin();
                iterator vit = iv.end();
                while (vit != iv.begin())
                {
                    *it++ = *vit--;     
                }
            }
        public:
            void reserve(size_type n)
            {
                //  n     vector   ，     
                //  n       ，        
                if(n > capacity())
                {
                    //1.       
                    size_type oldSize = size();
                    _Ty* newVector = new _Ty[n];
                    //2.             
                    if(_start)
                    {
                        //  ：      memcpy,  memcpy      。
                        //memcpy(newVector,_start,sizeof(_Ty)*size());
                        for(size_type i = 0; i < oldSize; ++i)
                        {
                            newVector[i] = _start[i];
                        }
                    }
                    //3.         
                    //               ，    reserve()              
                    _start = newVector;
                    _last = _start + oldSize;
                    _end = _start + n;
                }
            }

            void resize(size_type n,const _Ty& value = _Ty())
            {
                //1.  n      size()   ，     _last         
                if(n <= size())
                {
                    _last = _start + n;
                    return;
                }
                //2.  n    capacity()   ，    reserve()  ，        
                if(n > capacity())
                {
                    reserve(n);
                }
                //  n    size()   capacity()   ，   _last        
                
                iterator it = _last;
                _last = _start + n;

                while(it != _last)
                {
                    *it = value;
                    ++it;
                }
                //resize()                
            }

            void push_back(const _Ty& value)
            {
                insert(end(),value);
            }
            void pop_back()
            {
                erase(end()-1);
            }

            

            iterator insert(iterator pos,const _Ty& value)
            {
                //1. size()==capacity() ，  vector  ，            
                if(size()== capacity())
                {
                    size_type oldpos = pos - begin();
                    //          ： vector     ，  capacity 0，
                    //          2      ，  2*0 = 0，          
                    size_type newcapacity = (capacity() == 0)? 1 : 2*capacity();

                    reserve(newcapacity);

                    //         ，pos      ，       pos    
                    //reserve   vector       
                    pos = begin() + oldpos;
                }
                //2. size() < capacity() ，  vector  ，     pos       
                //          pos         ，          ，
                // pos               ,        ，           
                iterator tail = _last;
                while(tail > pos)
                {
                    *tail = *(tail-1);
                    --tail;
                }
                //            ，     pos      ，  pos           ，
                //  pos             ，         ，            
               *pos = value;

               //     ，    _last  +1，             
               ++_last;

               return pos;
            }

            void insert(size_type n,const _Ty& value)
            {
                for(int i = 0;i < n; ++i)
                {
                    insert(end(),value);
                }
            }
            void insert(iterator f,iterator l)
            {
                while(f!=l)
                {
                    insert(end(),*f);
                    ++f;
                }
            }


            iterator erase(iterator pos)
            {
                assert(pos >= _start || pos < _last);
                //1.  pos     ，   [pos,end()]            
                iterator it = pos + 1;
                while(it != _last)
                {
                    *(it-1) = *(it);
                    ++it;
                }

                --_last;
                return pos;

            }

 

            

        private:
            iterator _start;
            iterator _last;
            iterator _end;
    };

};

void Test1()
{
    mytest::vector<int> iv;

    cout << "iv.size() = " << iv.size() << endl;
    cout << "iv.capacity() = " << iv.capacity() << endl;
    iv.push_back(1);
    iv.push_back(2);
    iv.push_back(3);
    iv.push_back(4);
    cout << "iv.size() = " << iv.size() << endl;
    cout << "iv.capacity() = " << iv.capacity() << endl;

    mytest::vector<int>::iterator it = iv.begin();

    while(it != iv.end())
    {
        cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    cout << endl;
    iv.pop_back();
    iv.pop_back();
    it = iv.begin();
    while(it != iv.end())
    {
        cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    cout << endl;


}

void Test2()
{
    mytest::vector<int> iv(10,2); 
    mytest::vector<int>::iterator it = iv.begin();
    while(it != iv.end())
    {
        cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    cout << endl;
}

void Test3()
{
    int ar[] = {1,2,3,3,4,5};
    mytest::vector<int> iv(ar,ar+6);
    mytest::vector<int>::iterator it = iv.begin();
    while(it != iv.end())
    {
        cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    cout << endl;

}
int main()
{
//    Test1();
//    Test2();
    Test3();
    return 0;
}

C++STL vector 의 모 의 실현 에 관 한 이 글 은 여기까지 소개 되 었 습 니 다.더 많은 관련 C++STL vector 내용 은 우리 의 이전 글 을 검색 하거나 아래 의 관련 글 을 계속 찾 아 보 세 요.앞으로 도 많은 응원 부 탁 드 리 겠 습 니 다!

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