C++实现一个栈(使用类模板)
1、代码
1.1 调试信息的配置
//一个调试开关,如果要看调试信息,就把这个开关的注释去掉 //#define USEDEBUG//如果调试开关打开了,就定义好调试的输出函数(其实是个宏), #ifdef USEDEBUG #define DEBUG(fmt, arg...)\do{\printf("%s %d %s() : ", __FILE__, __LINE__, __func__);\printf(fmt, ##arg);\}while(0) #else //如果没有打开,这个函数什么也不做 #define DEBUG(fmt, arg...) #endif
1.2 栈类的声明
//定义模版类 ClsStack template<typename T> class ClsStack {//这个类的=型私有数据,主要用于对栈的内存分配进行管理,//用户不需要关心内存,只需要调用对外提供的几个方法就可以了private :T ** __m_Data;//存储数据的内存开始地址int __m_pos;//记录栈尾的位置,插入数据时插入这个位置int __m_memsize;//记录内存的总数protected ://重新分配内存空间,可以减小,也可以增大int __resize(int n);//获取给定参数的双倍内存,其实主要目的是防止参数是0int __doublesize(int n);public :ClsStack(int n = 0);~ClsStack();//弹出栈顶int pop (T ** ppData);//获取栈顶元素,但是不弹出int top (T ** ppData);//向栈添加数据int push(T * pData);//清空整个栈的数据int clear(void (*)(T*));//输出整个栈的数据,用于调试void printStack(T * p[], int pos); };
1.3 构造函数的实现
//构造函数 //默认参数值是0 //参数非零时的作用是用于初始化栈空间的大小 template<typename T> ClsStack<T>::ClsStack(int n) {__m_Data = NULL;__m_pos = -1;__m_memsize = 0;if(0 != n){__m_Data = new T * [n];if(NULL != __m_Data){__m_memsize = n;}} }
1.4) 析构函数的实现
//析构函数 //在栈对象被销毁时,需要把申请的内存空间释放 template<typename T> ClsStack<T>::~ClsStack() {if(NULL != __m_Data){delete __m_Data;__m_Data = NULL;}__m_pos = -1;__m_memsize = 0; }
1.5)内存控制函数
//计算新的内存空间 //当参数是0的时候,指定内存空间是1 //参数不是0的时候,内存加倍 template<typename T> int ClsStack<T>::__doublesize(int n) {int x = 0;if(0 == n){x = 1;}else{x = n * 2;}return x; }//重新设定栈的大小 //就是扩展当前的内存容量到指定的大小 template<typename T> int ClsStack<T>::__resize(int n) {T ** p = new T * [n];if(NULL == p){return -1;}memset(p, 0, sizeof(T *) * (n));if(NULL != __m_Data){//printStack(__m_Data, __m_pos);if( NULL == memcpy(p, __m_Data, __m_memsize * sizeof(T *))){DEBUG("memcpy faild\n");delete p;return -1;}//printStack(p, __m_pos);delete __m_Data;}__m_Data = p;__m_memsize = n;return 0; }
1.6)栈操作函数的实现
//弹出数据 //数据通过参数指定的指针返回 template<typename T> int ClsStack<T>::pop(T ** ppData) {if(NULL == ppData){return -1;}int r = 0;if(-1 == __m_pos){*ppData = NULL;r = -1;}else{*ppData = __m_Data[__m_pos --];r = 0;DEBUG("memsize : [%u], pos : [%d], p = [0X%08X]\n", __m_memsize, __m_pos + 1, (unsigned int)*ppData);}return r; }//获取栈顶元素,并不弹出 template<typename T> int ClsStack<T>::top(T ** ppData) {if(NULL == ppData){return -1;}int r = 0;if(-1 == __m_pos){*ppData = NULL;r = -1;}else{*ppData = __m_Data[__m_pos];r = 0;}return r; }//向栈压入元素 //栈会自己判断内存,如果内存不足会自动增加内存 template<typename T> int ClsStack<T>::push(T * pData) {if(__m_pos + 1 >= __m_memsize){int n = __doublesize(__m_memsize);if(0 != __resize(n)){return -1;}}__m_Data[++__m_pos] = pData;DEBUG("memsize : [%u], pos : [%d], p = [0X%08X]\n", __m_memsize, __m_pos, (unsigned int)__m_Data[__m_pos]);return 0; }
1.7)清空栈数据函数
//清空栈,需要指定回收元素数据的函数, //否则无法知道如何回收由用户申请的内存空间 template<typename T> int ClsStack<T>::clear(void (*F)(T *)) {if(NULL == F && __m_pos >= 0){return -1;}if(NULL != __m_Data && 0 != __m_memsize){for(int i = 0; i <= __m_pos; i++){F(__m_Data[i]);__m_Data[i] = NULL;}delete __m_Data;}__m_Data = NULL;__m_pos = -1;__m_memsize = 0; }
1.8)调试辅助函数
//输出栈的内存状态,调试时使用 template<typename T> void ClsStack<T>::printStack(T * p[], int pos) {int i = 0;for(i = 0; i <= pos; i++){printf("[%08u] = [0X%08X]\n", i, NULL == p ? 0 : p[i]);}printf("----------------------------\n"); }
1.9)测试代码
//test 函数定义 #define TEST_EQ(a, b)\do{\if(a == b)\{\printf("\033[0;32m[SUCCESS %5d]\033[0m\n", __LINE__);\}\else\{\printf("\033[0;31m[FAILD %5d]\033[0m\n", __LINE__);\}\}while(0)int main() {ClsStack<int> objStack;int x = 10;int * p = &x;//向栈内压入数据 objStack.push(p);int i = 0;for(i = 0; i <= 10; i++){int * z = new int;*z = i;objStack.push(z);}//开始弹出数据for(i = 10; i >= 0; i--){int * z = NULL;objStack.pop(&z);if(NULL == z){printf("z == NULL\n");continue;}//测试弹出的数据和压入的数据是否一致TEST_EQ(i, *z);delete z;}int * g = NULL;objStack.pop(&g);TEST_EQ(x, *g); }
完整代码如下(折叠了) :
2、运行结果
2.1、编译
g++ -g -c -o stack.o stack.cpp -Wall -I./ g++ -g -o stack stack.o -Wall -I./
2.2、运行结果
$ ./stack [SUCCESS 288] [SUCCESS 288] [SUCCESS 288] [SUCCESS 288] [SUCCESS 288] [SUCCESS 288] [SUCCESS 288] [SUCCESS 288] [SUCCESS 288] [SUCCESS 288] [SUCCESS 288] [SUCCESS 293]
本文转自郝峰波博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/fengbohello/p/4547598.html,如需转载请自行联系原作者
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