文章目录

前言：
vector与数组
迭代器---“通用指针"
- 迭代器的本质
- 迭代器的分类
- 迭代器失效
vector功能复写
- 成员变量
- 构造函数
- - 默认构造函数
  - 自定义的构造函数
  - 拷贝构造函数
  - 赋值运算符
- size()
- capacity()
- operator[]
- begin()
- end()
- reserve()
- resize()
- push_back()
- pos_back()
- insert()
- erase()
- find(）
全部代码

前言：

博主收集的资料New Young，连载中。

博主收录的问题:New Young

转载请标明出处：New Young

vector与数组

vector在底层是一种类似数组的C++类模板，因此vector容器一但实例化其大小是不变的，但是容器中指向堆上的元素对象是动态变化的，支持“增删查改"，同数组一样对于插入，insert的效率是很低的

迭代器—“通用指针"

迭代器的本质

循环的控制方式有2种：标志控制(while),计数控制(for),而迭代器将这2种循环方式的统一为一种控制方式—迭代器控制—“通用指针"
为什么称迭代器为指针，因为其的行为和指针非常相似，另外不同容器的迭代器类型是不同的，因此这里的“通用"是一种概念上的通用
几乎所有的的泛型容器和泛型算法都使用迭代器来访问对象

迭代器的分类

迭代器	功能
Input_iterator–输入迭代器	只提高读操作
Output_iterator–输出迭代器	只提高写操作
Forward_iterator–单向迭代器	只能向前访问下一元素，不能向后访问，支持++
Bidirectional_iterator–双向迭代器	双向访问迭代器，支持++与–
Random_iterator–随机迭代器	可以随机访问对象中的每一个元素，支持++，-,+,–等运算

从表中可以得出，功能更全的迭代器是支持向功能少的迭代器支持的接口进行传参的

迭代器失效

迭代器失效指的是：当容器底层发生变化，原来的迭代器可能由于元素存储位置的变动，成为野指针或者后续的迭代器不在指向准确的数据。
常见的引发操作：insert()时的扩容，erase（）的缩容，clear（），remove()等
解决方法：及时的更新迭代器并通过返回值得到正确的指向下一个元素的

vector功能复写

成员变量

typedef T* iterator;
iterator _start;
iterator _finish;
iterator _end_of_storage;

构造函数

默认构造函数

vector():_start(nullptr), _finish(nullptr), _end_of_storage(nullptr){}

自定义的构造函数

vector支持通过迭代器区间来初始化对象

 template<class inputIterator>vector(inputIterator first, inputIterator last):_start(nullptr), _finish(nullptr), _end_of_storage(nullptr){while (first != last){push_back(*first);++first;}}

拷贝构造函数

vector(const vector<T>& v)//提前初始化成员，防止delete随机值: _start(nullptr),_finish(nullptr),_end_of_storage(nullptr){vector<T> tmp(v.begin(), v.end());std::swap(_start, tmp._start);std::swap(_finish, tmp._finish);std::swap(_end_of_storage, tmp._end_of_storage);}

赋值运算符

 //现代写法vector<T>& operator=(vector<T>v){std::swap(_start, v._start);std::swap(_finish, v._finish);std::swap(_end_of_storage, v._end_of_storage);}

size()

size_t size()const{return _finish - _start;}

capacity()

size_t capacity()const{return _end_of_storage - _start;}

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];}

begin()

typedef T* iterator;iterator begin(){return _start;}
typedef T* const_iterator;const_iterator begin()const{return _start;}

end()

typedef T* iterator;
iterator end(){return _finish;}
typedef T* const_iterator;
const_iterator end()const{return _finish;}

reserve()

void reserve(size_t n){if (n > capacity()){T* tmp = new T[n];int sz = size();if (_start != nullptr){//使用memcpy会导致浅拷贝野指针问题//memcpy(tmp, _start, sizeof(T)*sz);//使用深拷贝赋值// 或者定位newfor (size_t i = 0; i < sz; ++i){//调用深拷贝的赋值函数tmp[i] = _start[i];}delete[]_start;}_start = tmp;//注意这里要用旧的size，因为_start改变时，//finish未变，直接使用size()，可能会出现负的情况_finish = _start + sz;_end_of_storage = _start + n;}}

resize()

编译器对很多类型包括内置类型都将它们进行了提升，类似一种类，因此int()=0；

 void resize(size_t n, const T& value = T()){if (n < size()){_finish = _start + n;}else{if (n > capacity()){reserve(n);}//初始化大于size()的空间for (size_t i =  size(); i < n; ++i){_start[i]  = value;}_finish = _start + n;_end_of_storage = _start + n;}}

push_back()

void push_back(const T& value){if (_finish == _end_of_storage){reserve(capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity());}*_finish = value;++_finish;}

pos_back()

void pop_back(){assert(_finish > _start);--_finish;}

insert()

如果inisrt中发生了扩容导致pos指向的空间被释放
又pos本身是一个指针，这就成了对野指针的操作是非法的----迭代器失效

iterator  insert(iterator  pos,const T& value){assert(pos >= _start);assert(pos <= _finish);//扩容会导致pos失效，需要更新posif (_finish == _end_of_storage){size_t len = pos - _start;reserve(capacity() == 0 ?  4 : 2 * capacity());pos = _start + len;}iterator end = _finish;while (end > pos){*(end) = *(end - 1);--end;}*pos = value;++_finish;return pos;}

erase()

 //不同版本的erase可能会 异地 缩容，因此要返回一个iterator erase(iterator  pos){assert(pos >= _start);assert(pos < _finish);iterator begin = pos + 1;while (begin < _finish){*(begin - 1) = *(begin);++begin;}--_finish;return pos;}

find(）

template<class InputIterator, class T>InputIterator find (InputIterator first, InputIterator last, const T& val)
{while (first!=last) {if (*first==val) return first;++first;}return last;
}

全部代码

Vector.h

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <assert.h>
#include<time.h>
#include<windows.h>
#include<algorithm>
#include<vector>namespace My_Vet
{
template <class T>
class vector
{
public:typedef T* iterator;iterator begin(){return _start;}iterator end(){return _finish;}typedef T* const_iterator;const_iterator begin()const{return _start;}const_iterator end()const{return _finish;}vector():_start(nullptr), _finish(nullptr), _end_of_storage(nullptr){}//传统写法/*vector(const vector<T>& v){T* tmp = new <T>[v.size()*sizeof(T)];delete[]_start;_start = tmp;_finish = tmp + v.size();_end_of_storage = tmp + v.capacity();//传统写法要考虑浅拷贝问题//memcpy(_start, v._start, sizeof(T)*v.size());for(size_t i =0;i<sz;++i){_start[i]=v._start[i];}}*///现在写法//因为vector只有默认的构造函数，无自定义构造函数，因此需要自定义构造函数// template<class inputIterator>vector(inputIterator first, inputIterator last):_start(nullptr), _finish(nullptr), _end_of_storage(nullptr){while (first != last){push_back(*first);++first;}}vector(const vector<T>& v)//提前初始化成员，防止delete随机值: _start(nullptr),_finish(nullptr),_end_of_storage(nullptr){vector<T> tmp(v.begin(), v.end());std::swap(_start, tmp._start);std::swap(_finish, tmp._finish);std::swap(_end_of_storage, tmp._end_of_storage);}//现代写法vector<T>& operator=(vector<T>v){std::swap(_start, v._start);std::swap(_finish, v._finish);std::swap(_end_of_storage, v._end_of_storage);}size_t size()const{return _finish - _start;}size_t capacity()const{return _end_of_storage - _start;}T& operator[](size_t pos){assert(pos < size());return _start[pos];}const T& operator[](size_t pos)const {assert(pos < size());return _start[pos];}void reserve(size_t n){if (n > capacity()){T* tmp = new T[n];int sz = size();if (_start != nullptr){//使用memcpy会导致浅拷贝野指针问题//memcpy(tmp, _start, sizeof(T)*sz);//使用深拷贝赋值// 或者定位newfor (size_t i = 0; i < sz; ++i){//调用深拷贝的赋值函数tmp[i] = _start[i];}delete[]_start;}_start = tmp;//注意这里要用旧的size，因为_start改变时，//finish未变，直接使用size()，可能会出现负的情况_finish = _start + sz;_end_of_storage = _start + n;}}//编译器对很多类型包括内置类型都将它们进行了提升，类似一种类，因此int()=0；void resize(size_t n, const T& value = T()){if (n < size()){_finish = _start + n;}else{if (n > capacity()){reserve(n);}//初始化大于size()的空间for (size_t i =  size(); i < n; ++i){_start[i]  = value;}_finish = _start + n;_end_of_storage = _start + n;}}void push_back(const T& value){if (_finish == _end_of_storage){reserve(capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity());}*_finish = value;++_finish;}void pop_back(){assert(_finish > _start);--_finish;}//如果inisrt中发生了扩容导致pos指向的空间被释放//又pos本身是一个指针，这就成了对野指针的操作是非法的----迭代器失效iterator  insert(iterator  pos,const T& value){assert(pos >= _start);assert(pos <= _finish);//扩容会导致pos失效，需要更新posif (_finish == _end_of_storage){size_t len = pos - _start;reserve(capacity() == 0 ?  4 : 2 * capacity());pos = _start + len;}iterator end = _finish;while (end > pos){*(end) = *(end - 1);--end;}*pos = value;++_finish;return pos;}//不同版本的erase可能会 异地 缩容，因此要返回一个iterator erase(iterator  pos){assert(pos >= _start);assert(pos < _finish);iterator begin = pos + 1;while (begin < _finish){*(begin - 1) = *(begin);++begin;}--_finish;return pos;}~vector(){delete[]_start;_start = _finish = _end_of_storage = nullptr;//std::cout << "~vector()" << std::endl;}//iterator find()//{////}private:iterator _start;iterator _finish;iterator _end_of_storage;};
}

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