C++模拟实现——vector
一、成员变量
成员变量由三个模板指针构成：
_start : 指向开头位置
_finish : 指向数据结束的地方
_end_of_storage : 指向空间结束的位置
二、基本指标
实现vector的基本思路和顺序表相同，因此会频繁的需要用到数据大小、容量大小这些指标，因此优先提高这两个接口，方便后续复用。
//常用指标
size_t size()const
{
return _finish - _start;
}
size_t capacity()const
{
return _end_of_storage - _start;
}
bool empty()const //判空
{
return _start == _finish;
}三、迭代器
vector的迭代器，由于物理空间上连续，因此可以直接使用原生指针去实现。
typedef T* iterator;
typedef const T* con_iterator;
//迭代器
iterator begin()
{
return _start;
}
iterator end()
{
return _finish;
}
con_iterator begin()const
{
return _start;
}
con_iterator end()const
{
return _finish;
}四、构造与析构
1.构造函数
（一）、默认构造函数
只需要完成初始化的任务即可，将三个指针初始化为空指针即可
vector():
_start(nullptr),
_finish(nullptr),
_end_of_storage(nullptr)
{}（二）构造函数——一次性构造多个值
这里提供一个能一次性初始化多个值的构造函数，参数一是数据的数量，参数二是数据本身
vector(size_t n,const T& val = T())//这里使用匿名对象去给缺省值，const&能延长匿名对象的生命周期
:_start(nullptr),
_finish(nullptr),
_end_of_storage(nullptr)
{
if(n > capacity())
{
reserve(n);
}
for(size_t i =0;i(5,10)的情况，被默认到两个迭代器的位置
vector(int n,const T& val = T())
:_start(nullptr),
_finish(nullptr),
_end_of_storage(nullptr)
{
if(n > capacity())
{
reserve(n);
}
for(int i =0;i 这里要构成函数重载的原因是为了避免特殊情况下，匹配错误的问题，例如int类型的构造时，若没有第二个函数重载，会被默认匹配到两个迭代器构造中
（三）构造函数——用迭代器区间去构造
这里提供的是用任意类型的迭代器区间去完成构造初始化，因此用使用函数模板
template
vector(input_iterator first,input_iterator last):
_start(nullptr),
_finish(nullptr),
_end_of_storage(nullptr)
{
while(first != last)
{
push_back(*first);
first++;
}
} （四）拷贝构造
拷贝构造可以复用迭代器区间构造得到一个临时拷贝的tmp，然后交换即可
vector(const vector& v):
_start(nullptr),
_finish(nullptr),
_end_of_storage(nullptr)
{
//reserve(v.capacity());
//iterator it = begin();
//con_iterator vit = v.begin();
//while(vit != v.end())
//{
// *it++ = *vit++;
//}
//_finish =_start + v.size();
vector tmp(v.begin(),v.end());
swap(tmp);
} 2.析构函数
~vector()
{
delete[] _start;
_start = _finish = _end_of_storage = nullptr;
}五、运算符重载
1.operator[ ]
T& operator[](size_t pos)
{
assert(pos < size());
return _start[pos];
}
const T& operator[](size_t pos)const
{
assert(pos < size());
return _start[pos];
}2.operator=
void swap(vector& tmp)
{
std::swap(_start,tmp._start);
std::swap(_finish,tmp._finish);
std::swap(_end_of_storage,tmp._end_of_storage);
}
vector& operator=(vector tmp)
{
swap(tmp);
return *this;
} 六、空间管理
1.reserve
void reserve(size_t n)
{
if(n > capacity())
{
size_t sz = size();
iterator tmp = new T[n];
if(_start)//如果扩容前有数据，则需要拷贝数据
{
//不能使用浅拷贝
//memcpy(tmp,_start,sizeof(T)*size());
for(size_t i = 0;i2.resize
void resize(size_t n,const T& val = T())
{
if(n < size())
{
_finish = _start + n;
}
else
{
if(n > capacity())
reserve(n);
while(_finish!=_start+n)
{
*_finish = val;
_finish++;
}
}
}七、增删操作
1.insert
优先实现insert，其他的增加操作即可对其进行复用
iterator insert(iterator pos,const T& val)
{
assert(pos>=_start);
assert(pos<=_finish);
if(_finish == _end_of_storage)
{
size_t len = pos - _start;
reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity()*2);
pos = _start + len;//更新pos，避免迭代器失效
}
iterator end = _finish-1;
while(end >=pos)
{
*(end+1) = *end;
end--;
}
*pos = val;
_finish++;
return pos;
}2.erase
iterator erase(iterator pos)
{
assert(pos >= _start);
assert(pos < _finish);
iterator start = pos+1;
while(start != _finish)
{
*(start-1) = *start;
start++;
}
_finish--;
return pos;
}八、本章重点
1.迭代器失效问题
在涉及对空间进行操作时，迭代器会出现失效的问题，例如reserve、resize操作，会存在扩容问题，而迭代器指向的空间在经过扩容后，未必还是原先的数据，因此会失效
同时insert、push_back、erase等操作也涉及到对空间的操作，因此也是存在迭代器失效的问题
解决迭代器失效的办法：使用后重新赋值
2.关于vector的深拷贝
由于vector内可以多层嵌套不同容器，因此在对于深浅拷贝的问题上更加的复杂，需要对赋值运算符进行重载，利用形参对实参的拷贝构造去解决深浅拷贝的问题。
