Accelerated C++ —— 简易版std::vector类的实现

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#include <memory>
#include <iostream>
#include <algorithm>
namespace Ming {
	template<class T> class vec
	{
	public:
		typedef T* iterator;
		typedef const T* const_iterator;
		//typedef typename std::vector<T>::size_type size_type;
		typedef size_t size_type;
		typedef T value_type;
		typedef T& reference;
		typedef const T& const_reference;

		//-------------------------------------构造函数
		//--重写默认构造函数
		vec() {
			create();
		}
		//--带参构造函数
		//对于只带有一个参数的构造函数,用户只能这样vec<int> a(100);来调用构造函数初始化,不能vec<int> a = 100;
		//即explicit 消除了隐式转换
		explicit  vec(size_type n, const T& val = T()) {
			create(n, val);
		}
		//--复制构造函数
		vec(const vec &v) {
			std::cout << "复制啦" << std::endl;
			create(v.cbegin(), v.cend());
		}
		//--析构函数
		~vec() {
			uncreate();
		}

		//--------------------------------------重载操作符号
		/*声明赋值操作符*/
		vec& operator=(const vec&);//相当于vec<T>& vec<T>::operator=(const vec&);
		/* 返回引用,1、方面调用a[i]=nums;来修改值2、避免经常复制,效率高*/
		T& operator[](size_type i) {
			return data[i];
		}
		const T& operator[](size_type i)const
		{
			return data[i];
		}

		//---------------------------------------迭代器(对系统指针进行改写)
		iterator begin() { return data; }
		iterator end() { return avail; }
		const_iterator cbegin() const { return data; }
		const_iterator cend()const { return avail; }

		//---------------------------------------成员函数
		/* 获取动态数组大小*/
		size_type size()const { return avail - data; }
		void push_back(const T& val)
		{
			if (avail == limit)//空间不足,重新申请空间
				grow();
			unchecked_append(val);//插入新元素
		}

	private:
		iterator data;
		iterator avail;
		iterator limit;

		std::allocator<T> alloc;

		void create();
		void create(size_type, const_reference);
		void create(const_iterator, const_iterator);

		void uncreate();

		void grow();
		void unchecked_append(const_reference);
	};

	/*赋值操作符实现*/
	/*
	 * !!当用=为一个变量提供一个初始值时,调用的是复制构造函数(copy constructor):直接进行赋值
	 * !!当用=为一个变量进行赋值时,调用的是operator=函数:先删除先前的值,在进行赋值
	 */
	template <class T>
	vec<T>& vec<T>::operator=(const vec<T> &rhs)
	{
		std::cout << "赋值啦" << std::endl;
		//****检查是否自我赋值【若不判断,则会导致uncreate()销毁this本身的内容,若rhs=this,则rhs也被销毁了】
		if (&rhs != this)//this类型是vec*,指向成员函数operator=操作的对象的指针
						//this绑定在左操作数上
		{
			uncreate();//释放左值this数组内容
			create(rhs.cbegin(), rhs.cend());//从右值复制给左值
		}
		return *this;
	}

	template <typename  T>
	void vec<T>::create()
	{
		data = avail = limit = nullptr;
	}
	template <typename T>
	void vec<T>::create(size_type n, const_reference val)
	{
		data = alloc.allocate(n);//分配n个能够存放T的空间,并返回指向这块空间的首元素的指针
		limit = avail = data + n;//均指向末尾
		std::uninitialized_fill(data, limit, val);//初始化内存空间
	}
	template <typename T>
	void vec<T>::create(const_iterator i, const_iterator j)
	{
		data = alloc.allocate(j - i);
		limit = avail = std::uninitialized_copy(i, j, data);//初始化内存空间//返回最后一个复制赋值的下一个位置【按道理来讲应该是指向空】
	}

	template <typename T>
	void vec<T>::uncreate()
	{
		if (data != nullptr)
		{
			iterator it = avail;
			while (it != data)
				alloc.destroy(--it);//先自减,再用alloc销毁it指向的内存块

			alloc.deallocate(data, limit - data);//**deallocate()只能传入非空指针以及长度!!!
		}
		data = limit = avail = nullptr;
	}

	template <typename T>
	void vec<T>::grow()
	{
		//两个指针相减的结果的类型为ptrdiff_t,它是一种有符号整数类型。
		//减法运算的值为两个指针在内存中的距离(以数组元素的长度为单位,而非字节),
		//因为减法运算的结果将除以数组元素类型的长度。所以该结果与数组中存储的元素的类型无关。
		size_type new_size = std::max(2 * (limit - data), static_cast<ptrdiff_t>(1));

		//申请更大(2倍)的内存空间
		//将原先内容复制到新的内存空间
		iterator new_data = alloc.allocate(new_size);
		iterator new_avail = std::uninitialized_copy(data, avail, new_data);

		//释放原先旧的内存空间
		uncreate();

		data = new_data;
		avail = new_avail;
		limit = new_data + new_size;
	}

	template <typename T>
	void vec<T>::unchecked_append(const_reference val)
	{
		alloc.construct(avail, val);//将val值复制到avail所指的内存块中
		++avail;
	}
}
using namespace Ming;
int main()
{
	vec<int> temp(2, 1);
	temp.push_back(2);
	temp.push_back(3);
	temp.push_back(4);
	for (auto i = temp.begin(); i != temp.end(); ++i)
		std::cout << *i << std::endl;

	vec<int> temp1 = temp;	//复制构造函数
	temp = temp1;		//赋值构造函数

	vec<int> temp2(10);
	//vec<int> temp3 = 10;//只有一个参数的构造函数,有explicit则报错,无explicit则对
}

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