对运算符的重载——实现vector的部分功能为例

可变长数组类的实现

通过mooc上的视频的题目来综合运用运算符重载的知识

整道题的目的是要实现可变长数组的部分功能

首先给出要求代码

int main() {
	CArray a;
	//要使用动态分配内存,一个指针成员变量
	for (int i = 0; i < 5; ++i)
		a.push_back(i);//push_back()函数的实现
	CArray a2, a3;
	//重载'='运算符
	a2 = a;
	//重载'[]'
	for (int i = 0; i < a.length(); ++i)
		cout << a2[i] << " ";
	a2 = a3;
	for (int i = 0; i < a2.length(); ++i)
		cout << a2[i] << " ";
	cout << endl;
	a[3] = 100;
	//写复制构造函数
	CArray a4(a);
	for (int i = 0; i < a4.length(); ++i)
		cout << a4[i] << " ";
	return 0;
}

主要要实现的功能

  1. 实现动态分配内存
  2. 设计push_back( )函数
  3. 重载=运算符,可以进行直接赋值
  4. 重载[]运算符,可以通过下标访问元素
  5. 重写复制构造函数

类的定义

class CArray {
	int size;//数组元素个数
	int *ptr;//指向动态分配的数组
public:
	CArray(int s = 0);//s为数组的元素个数
	CArray(CArray &a);//拷贝构造函数
	~CArray();
	void push_back(int v);//在数组尾部添加一个元素v
	CArray &operator=(const CArray &a);//数组间的对象赋值
	int length() { return size; }//返回数组长度
	int & operator[](int i) {
		return *(ptr + i);
	};//支持访问数组下标
};

类成员函数的定义

CArray::CArray(int s) :size(s) {
	if (s == 0)        //如果大小是0,则为空指针
		ptr = NULL;
	else
		ptr = new int[s]; //动态分配内存
}
CArray::CArray(CArray &a) {
	if (!a.ptr) { //注意!如果非空,才delete
		ptr = NULL;
		size = 0;
		return;
	}
	else{
		ptr = new int[a.size];
        // memcpy(str1,str2,size);将str2中的size长度部分复制给str1
		memcpy(ptr, a.ptr, sizeof(int)*a.size);
		size = a.size;
	}
}
CArray::~CArray() {
	if(ptr) // 同样注意,如果不为空则delete,不可重复delete
	    delete []ptr;
}
void CArray::push_back(int v) {
	if (ptr) {//使用了临时指针,用来扩容存放ptr
		int *temptr = new int[size+1];
		memcpy(temptr, ptr, sizeof(int)*size);
		delete[]ptr;
		ptr = temptr;
	}
	else
		ptr = new int[1];
	ptr[size++] = v;
}
CArray &CArray::operator=(const CArray &a) {
	if (a.ptr == ptr)//两个相等
		return *this;
	if (a.ptr) {
		if (size < a.size) {//要扩大空间
			if (ptr) delete[]ptr;
			ptr = new int[a.size];

		}
		memcpy(ptr, a.ptr, sizeof(int)*a.size);
		size = a.size;
		return *this;
	}
	else
	{   //a的ptr不存在
		if(ptr) delete []ptr;
		ptr = NULL;
		size = 0;
		return *this;
	}
}

总结:

  1. 对于细节的掌握,空指针的删除前要做判断,非空的指针才进行delete
  2. 对于运算符的重载,要注意参数的个数,以及通用性,a+5和5+a中的+在重载时不同
  3. 改进之处 : push_back( )函数中,对于函数内存的扩容,老师给出了另一种方法,先扩大两倍,等到不够了,再扩大两倍,我的改进还没有成功(不同的编译器实现的扩容方式不一样,VS2015中以1.5倍扩容,GCC以2倍扩容),这是一种均摊分析,网上有很多的分析

mooc链接:https://www.icourse163.org/learn/PKU-1002029030?tid=1450432459#/learn/content?type=detail&id=1214925568

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