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[导读]— 1 — 要实现什么函数呢? 假设我们要实现一个会自动扩展的数组类,我们需要实现函数呢?先从下面 main 函数使用的功能,看看有什么函数是需要我们实现的。 输出结果: 0 1 2 3 40 1 2 100 4 要实现如上的功能,要做哪些事情呢?先列出来: 要用动态分配的内


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要实现什么函数呢?


假设我要实现一个会自动扩展的数组类,我们需要实现函数呢?先从下main 函数使用的功能,看看有什么函数是需要我们实现的。



输出结果:


0 1 2 3 40 1 2 100 4


要实现如上的功能,要做哪些事情呢?先列出来:

  • 要用动态分配的内存的方式,来存放数组元素,且需要一个指针成员变量

  • 重载赋值 = 运算符

  • 重载括号 [] 运算符

  • 重载复制构造函数

  • 实现 push_backlength 函数





 2 

实现的步骤

要实现一个可变长的数组类,基本要需要实现下面的 7 个函数:



— —

01 构造函数

构造函数的目的就是初始化一个数组,代码如下:


// 构造函数MyArray::MyArray(int s = 0):m_size(s){ // 当初始化长度为0的数组时,数组指针就是空的 if(s == 0) m_ptr = NULL; // 当初始化长度不为0时,则申请对应大小的空间 else m_ptr = new int[s];}


— —


02 复制构造函数

复制构造函数目的就是产生一个与入参对象一样的对象,但是由于 MyArray 类是有指针成员变量的,所以我们必须用深拷贝的方式来实现复制构造函数,如果使用默认的复制构造函数,则会导致两个对象的指针成员变量指向的地址是同一个,这是非常危险的。


// 复制构造函数MyArray::MyArray(const MyArray &a){ // 如果入参的数组对象的指针地址为空时, // 则也初始化一个空的数组 if(a.m_ptr == NULL) { m_ptr = NULL; m_size = 0; } // 如果入参的数组对象有数据时,则申请一个新的地址, // 最后来复制入参对象数组对象的数据和大小。 else { m_ptr = new int[a.m_size]; memcpy(m_ptr, a.m_ptr, sizeof(int)*a.m_size); m_size = a.m_size; }}


— —


03 析构函数

析构函数的目的就是释放数组的资源,代码如下:


// 析构函数MyArray::~MyArray(){ // 如果指针地址不为空时,则释放资源 if(m_ptr) delete [] m_ptr;}


— —


04 重载赋值 = 运算符函数

重载赋值 = 运算符函数目的就是 = 号左边对象里存放的数组,大小和内容都和右边的对象一样,代码如下:


// 重载赋值 = 运算符函数MyArray & MyArray::operator=(const MyArray & a){ if(m_ptr == a.m_ptr) // 防止a=a这样的赋值导致出错 return *this;   if(a.m_ptr == NULL) // 如果a里面的数组是空的 { if(m_ptr) delete [] m_ptr; // 释放旧数组的资源  m_ptr = NULL; m_size = 0; return *this; }  // 如果原有空间足够大,就不用分配新的空间 if(m_size < a.m_size)用分配新的空间 { if(m_ptr) delete [] m_ptr; // 释放旧数组的资源  m_ptr = new int[a.m_size]; // 申请新的内存地址 }  // 拷贝内容 memcpy(m_ptr, a.m_ptr, sizeof(int)*a.m_size); m_size = a.m_size; return *this;}


— —


05 重载 [] 运算符函数

重载 [] 运算符函数目的就是能通过 [] 运算符来获取对应下标的数组值,代码如下:


// 重载[]运算符函数int & MyArray::operator[](int i){ return m_ptr[i]; // 返回对应下标的数组值}


— —


06 加入元素到数组末尾的函数

push_back 函数的目的就是把一个新的元素,加入到数组的末尾,代码如下:

// 在数组尾部添加一个元素void MyArray::push_back(int v){ if(m_ptr) // 如果数组不为空 { // 重新分配空间 int *tmpPtr = new int[m_size + 1];   // 拷贝原数组内容 memcpy(tmpPtr, m_ptr, sizeof(int)*m_size);  delect [] m_ptr; m_ptr = tmpPtr; } else // 如果数组本来就是空的 { m_ptr = new int[1];  }  m_ptr[m_size++] = v; //加入新的数组元素}


— —


07 获取数组长度的函数

length 函数就比较简单了,直接返回成员变量 m_size ,就是数组的长度了,代码如下:

// 获取数组长度的函数int MyArray:;length(){ return m_size;}






 04 

再改进下?


push_back 函数还有优化的空间,当前的 push_back 函数每加入一个元素都会重新分配新的内存,这是会增大开销的。

那么优化的思路: 提前分配好一个 n 大小的空间,当数组大小不够的时候,则才继续重新分配 2n 大小的空间,以此类推。

我们需要新增两个成员变量:  
 int m_cout; // 数组元素的个数 int m_newNum; // 扩容的次数

改进后的  push_back  函数,代码如下:





 5 

小结

最后, 总体的代码如下:




推荐阅读:
C++ 运算符重载的基本概念
C++ 赋值运算符'='的重载(浅拷贝、深拷贝)


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