本篇文章給大家分享的是有關C++中怎么實現(xiàn)一個可變長數(shù)組,小編覺得挺實用的,因此分享給大家學習,希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲,話不多說,跟著小編一起來看看吧。

01 實現(xiàn)自定義的可變長數(shù)組類型
假設我們要實現(xiàn)一個會自動擴展的數(shù)組,要實現(xiàn)什么函數(shù)呢?先從下面的main函數(shù)給出的實現(xiàn),看看有什么函數(shù)是需要我們實現(xiàn)的。
int main(){ MyArray a; // 初始化的數(shù)組是空的 for(int i = 0; i < 5; ++i) a.push_back(i); // push_back是成員函數(shù) MyArray a2,a3; a2 = a; // 重載賦值運算符函數(shù) // 由于上一句a2 = a語句,所以a.length()實際上就是a2.length() for(int i = 0; i < a.length(); ++i) cout << a2[i] << " "; a2 = a3; // a2是空的數(shù)組 for(int i = 0; i < a2.length(); ++i) // a2.length()返回0 cout << a2[i] << " "; cout << endl; a[3] = 100; // 重載[]運算符函數(shù) MyArray a4(a); // 重載復制構造函數(shù) for(int i = 0; i < a4.length(); ++i) cout << a4[i] << " "; return 0;}
輸出結果:
0 1 2 3 40 1 2 100 4
要實現(xiàn)的方式,要做哪些事情呢?我先列一下:
要用動態(tài)分配的內存來存放數(shù)組元素,需要一個指針成員變量 重載賦值=運算符 重載[]運算符 重載復制構造函數(shù) 實現(xiàn)push_back和length()函數(shù)
02 MyArray類的實現(xiàn)步驟
要實現(xiàn)一個可變長數(shù)組類的,基本需要實現(xiàn)下面的7個函數(shù):
class MyArray // 可變長數(shù)組類{public: // 1. 構造函數(shù),s代表數(shù)組元素的個數(shù) MyArray(int s = 0); // 2. 復制構造函數(shù) MyArray(MyArray &a); // 3. 析構函數(shù) ~MyArray(); // 4. 重載賦值=運算符函數(shù),用于數(shù)組對象間的賦值 MyArray & operator=(const MyArray & a); // 5. 重載[]運算符函數(shù),用于獲取數(shù)組下標對于的值 int & operator[](int i); // 6. 加入一個元素到數(shù)組的末尾 void push_back(int v); // 7. 獲取數(shù)組的長度 int length();private: int m_size; // 數(shù)組元素的個數(shù) int* m_ptr; // 指向動態(tài)分配的數(shù)組};
1. 構造函數(shù)
構造函數(shù)的目的就是初始化一個數(shù)組,代碼如下:
// 構造函數(shù)MyArray::MyArray(int s = 0):m_size(s){ // 當初始化長度為0的數(shù)組時,數(shù)組指針就是空的 if(s == 0) m_ptr = NULL; // 當初始化長度不為0時,則申請對應大小的空間 else m_ptr = new int[s];}
2. 復制構造函數(shù)
復制構造函數(shù)目的就是產生一個與入?yún)ο笠粯拥膶ο螅怯捎贛yArray類是有指針成員變量的,所以我們必須才用深拷貝的方式來實現(xiàn)復制構造函數(shù),如果使用默認的復制構造函數(shù),則會導致兩個對象的指針成員變量指向的地址是同一個,這是非常危險的。
// 復制構造函數(shù)MyArray::MyArray(const MyArray &a){ // 如果入?yún)⒌臄?shù)組對象的指針地址為空時,則也初始化一個空的數(shù)組 if(a.m_ptr == NULL) { m_ptr = NULL; m_size = 0; } // 如果入?yún)⒌臄?shù)組對象有數(shù)據(jù)時,則申請一個新的地址,最后來復制入?yún)ο髷?shù)組對象的數(shù)據(jù)和大小。 else { m_ptr = new int[a.m_size]; memcpy(m_ptr, a.m_ptr, sizeof(int)*a.m_size); m_size = a.m_size; }}
3. 析構函數(shù)
析構函數(shù)的目的就是釋放數(shù)組的資源
// 析構函數(shù)MyArray::~MyArray(){ // 如果指針地址不為空時,則釋放資源 if(m_ptr) delete [] m_ptr;}
4. 重載賦值=運算符函數(shù)
重載賦值=運算符函數(shù)目的就使=號左邊對象里存放的數(shù)組,大小和內容都和右邊的對象一樣
// 重載賦值=運算符函數(shù)MyArray & MyArray::operator=(const MyArray & a){ if(m_ptr == a.m_ptr) // 防止a=a這樣的賦值導致出錯 return *this; if(a.m_ptr == NULL) // 如果a里面的數(shù)組是空的 { if(m_ptr) delete [] m_ptr; // 釋放舊數(shù)組的資源 m_ptr = NULL; m_size = 0; return *this; } if(m_size < a.m_size) // 如果原有空間足夠大,就不用分配新的空間 { if(m_ptr) delete [] m_ptr; // 釋放舊數(shù)組的資源 m_ptr = new int[a.m_size]; // 申請新的內存地址 } memcpy(m_ptr, a.m_ptr, sizeof(int)*a.m_size); m_size = a.m_size; return *this;}
5. 重載[]運算符函數(shù)
重載[]運算符函數(shù)目的就是能通過[]運算符來獲取對應下標的數(shù)組值
// 重載[]運算符函數(shù)int & MyArray::operator[](int i){ return m_ptr[i]; // 返回對應下標的數(shù)組值}
6. 加入元素到數(shù)組末尾的函數(shù)
push_back函數(shù)的目的就是把一個新的元素,加入到數(shù)組的末尾
// 在數(shù)組尾部添加一個元素void MyArray::push_back(int v){ if(m_ptr) // 如果數(shù)組不為空 { int *tmpPtr = new int[m_size + 1]; // 重新分配空間 memcpy(tmpPtr, m_ptr, sizeof(int)*m_size); // 拷貝原數(shù)組內容 delect [] m_ptr; m_ptr = tmpPtr; } else // 如果數(shù)組本來就是空的 { m_ptr = new int[1]; } m_ptr[m_size++] = v; //加入新的數(shù)組元素}
7. 獲取數(shù)組長度的函數(shù)
length()函數(shù)就比較簡單了,直接返回成員變量m_size,就是數(shù)組的長度了
// 獲取數(shù)組長度的函數(shù)int MyArray:;length(){ return m_size;}
03 小結
可變長數(shù)組類型實現(xiàn)的整體代碼,如下:
class MyArray{public: // 1. 構造函數(shù),s代表數(shù)組元素的個數(shù) MyArray(int s = 0):m_size(s) { if(s == 0) m_ptr = NULL; else m_ptr = new int[s]; } // 2. 復制構造函數(shù) MyArray(const MyArray &a) { if(a.m_ptr == NULL) { m_ptr = NULL; m_size = 0; } else { m_ptr = new int[a.m_size]; memcpy(m_ptr, a.m_ptr, sizeof(int)*a.m_size); // 拷貝原數(shù)組內容 m_size = a.m_size; } } // 3. 拷貝構造函數(shù) ~MyArray() { if(m_ptr) delete [] m_ptr; } // 4. 重載賦值=運算符函數(shù) MyArray & operator=(const MyArray & a) { if(m_ptr == a.m_ptr) return *this; if(a.m_ptr == NULL) { if(m_ptr) delete [] m_ptr; m_ptr = NULL; m_size = 0; return *this; } if(m_size < a.m_size) { if(m_ptr) delete [] m_ptr; m_ptr = new int[a.m_size]; } memcpy(m_ptr, a.m_ptr, sizeof(int)*a.m_size); // 拷貝原數(shù)組內容 m_size = a.m_size; return *this; } // 5. 重載[]運算符函數(shù) int & operator[](int i) { return m_ptr[i]; } // 6. 在數(shù)組的末尾加入一個新的元素 void push_back(int v) { if(m_ptr) // 如果數(shù)組不為空 { int *tmpPtr = new int[m_size + 1]; // 重新分配空間 memcpy(tmpPtr, m_ptr, sizeof(int)*m_size); // 拷貝原數(shù)組內容 delete [] m_ptr; m_ptr = tmpPtr; } else // 如果數(shù)組本來就是空的 { m_ptr = new int[1]; } m_ptr[m_size++] = v; //加入新的數(shù)組元素 } // 7. 獲取數(shù)組的長度 int length() { return m_size; }private: int m_size; // 數(shù)組元素的個數(shù) int* m_ptr; // 指向動態(tài)分配的數(shù)組};
以上就是C++中怎么實現(xiàn)一個可變長數(shù)組,小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。
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