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一、构造/析构/拷贝
1、构造函数
1️⃣无参的构造函数
2️⃣带参的构造函数
3️⃣类模板的构造函数
2、析构函数
3、拷贝构造
二、修改操作
1、reserve
【错误版本】
🌟【解答】正确版本
2、resize
3、push_back
4、pop_back
5、insert
6、erase
三、遍历
1、operator [ ]
2、迭代器
3、范围for
四、完整代码
一、构造/析构/拷贝
迭代器是一种新型类型，需要自己定义。成员变量是三个迭代器类型的数据，_start 指向数据块的开始，_finish 指向有效数据的最后，_endOfStorage 指向储存容量的最后。
1、构造函数
1️⃣无参的构造函数
将成员变量初始化为空即可。
2️⃣带参的构造函数
提前开辟空间，插入初始化定值。
因为不知道初始化值的类型，所以用匿名对象T()。
初始化之后才能使用 push_back 。
3️⃣类模板的构造函数
但此时会产生非法的间接寻址
🌟【解答】
解决方法就是 提供一个 int 版本的重载类型：
2、析构函数
首先判断一下_statr是否为空指针，如果为空指针那就不用释放了；不为空指针说明还有数据，需要释放，将指针都置空。
3、拷贝构造
【类和对象之拷贝构造】：对C++拷贝构造做了一个详细的介绍。
vector 必须调用深拷贝，利用memcpy函数将数据按照字节的方式将 _start 指向的数据一个一个拷贝到 this 指向的空间里，此时就可以成功拷贝。但是当 vector<string> 类型的数据扩容时，会有隐藏的深拷贝。因为此时拷贝的数据是 vector<int> 类型的，即内置类型，内置类型使用memcpy按照字节的方式拷贝是没有问题的。但 string 类是自定义类型的，使用 memcpy 就不能拷贝成功了。所以在拷贝自定义类型的数据时，我们不能使用 memcpy ，可以使用赋值，string 类的赋值就是在异地开辟一块空间，再将数据拷贝过去。vector 的深拷贝可以参考【浅谈 vector 深拷贝】
二、修改操作
1、reserve
功能是预留空间，主要用来扩容。
【步骤】
当数据实际大小大于容量时，就要开始扩容；
在异地开辟一块大小为n的空间；
使用memcpy将原数据拷贝过来，释放原空间；
更新_finish和_endOfStorage。
【错误版本】
会发现程序实际运行起来会崩溃，这是为什么呢？
🌟【解答】正确版本
size（）函数返回 _finish - _start 的值。但是上一步我们已经将 tmp 赋值给了 _start ，所以
size（）函数不能成功运行，因此我们可以提前保存 size（）数值。
2、resize
功能是开辟空间并初始化。 一般来说，初始化的值是缺省值，不给定的时就使用缺省值初始化（通常默认是用0），给定值时就用这个值初始化。但是这里不可以用0初始化，因为不一定为vector<int>类型，还可能是其他类型。所以这里给的是T()。
T() 本质是一个匿名对象，会自动调用默认构造。对于自定义类型，就会调用默认构造；内置类型没有构造函数。但因为有了模板，内置类型升级了，也有了类似构造函数，就比如int i=int()。这里默认int()是0，而int j=int(1)，这里给j初始化的就是1了。
resize()可以分成三种情况：
① n<size()时，直接删除数据。
②第二种size()<n<capacity(),这种情况也不需要扩容，直接将多余的初始化即可，
③n>capacity，扩容并初始化
3、push_back
功能：尾插一个数据
步骤：先判断是否有足够空间，如果没有要扩容；
将需要插入的数据放入_finish;
_finish增加；
4、pop_back
功能：尾删一个数据
步骤：finish 向前移一位，注意finish边界问题。
使用empty（）函数
5、insert
功能：插入一个元素
步骤：
相比较 string 类的 insert，这里vector就不太一样了，因为string中的insert使用的还是下标，而这里使用的是迭代器。在pos位置插入val；
首先需要判断 pos 的位置是否合法；
判断是否需要扩容，如果需要扩容要更新pos的位置，这里涉及到迭代器失效的问题。；
将 pos 后的数据向后移一位，在 pos处插入 val；
6、erase
功能：删除一定的数据。但是会涉及到迭代器失效的问题。解决方法就是利用返回值，将 erase 删除位置的下一个元素的位置返回回去，这样it就会更新成被删除元素的的下一个位置。具体细节可以参考【vector 迭代器失效】
首先判断pos位置是否合法
③挪动数据，将pos位置覆盖。从前往后挪动。
④挪动完后，将finish往前挪动。
⑤返回pos，这里返回的是被删除数据的下一个元素的位置。
三、遍历
1、operator [ ]
2、迭代器
3、范围for
【运行代码】
【vector 常用接口】
四、完整代码
namespace zhou
{
//这里的vector实现需要使用模板，因为vector就是用模板实例化出各种类型的vector；
template<class T>
class vector
{
public:
//迭代器是一种新型类型，需要自己定义；
typedef T* iterator;
typedef const T* const_iterator;
vector()
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endOfStorage(nullptr)
{}
vector(size_t n, const T& val = T())
:_start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endOfStorage(nullptr)
{
reserve(n);
for (size_t i = 0; i < n; i++)
{
push_back(val);
}
}
vector(int n, const T& val = T())
{
reserve(n);
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
push_back(val);
}
}
//vector<int> v(10, 5); 如果调用 n是无符号，T 是 int，会发生类型转换
// 编译器就会自动调用模板构造函数，int类型不能解引用，就报错了
//类模板的成员函数使用模板，就可以不限制类型
template <class InputIterator>
vector(InputIterator first, InputIterator last)
: _start(nullptr)
, _finish(nullptr)
, _endOfStorage(nullptr)
{
while (first != last)
{
push_back(*first);
++first;
}
}
vector(const vector<T>& v)
{
_start = new T[v.capacity()];
//memcpy(_start, v._start, sizeof(T)*v.size());
//一个一个赋值
for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
{
_start[i] = v._start[i];
}
_finish = _start + v.size();
_endOfStorage = _start + v.capacity();
}
iterator begin()
{
return _start;
}
iterator end()
{
return _finish;
}
const_iterator begin() const
{
return _start;
}
const_iterator end() const
{
return _finish;
}
size_t capacity() const
{
return _endOfStorage - _start;
}
size_t size() const
{
return _finish - _start;
}
void reserve(size_t n)
{
if (n > capacity())
{
//new 不需要检查是否为空，因为如果为空，直接抛异常
T* tmp = new T[n];
size_t sz = size();
if (_start)
{
//memcpy(tmp, _start, sizeof(T) * size());
for (size_t i = 0; i < sz; ++i)
{
tmp[i] = _start[i];
}
delete[] _start;
}
_start = tmp;
_finish = _start + sz;
_endOfStorage = _start + n;
}
}
iterator insert(iterator pos, const T& val)
{
assert(pos >= _start);
assert(pos <= _finish);
if (_finish == _endOfStorage)
{
size_t len = pos - _start;
reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);
// 扩容后更新pos，解决pos失效的问题
pos = _start + len;
}
iterator end = _finish - 1;
while (end >= pos)
{
*(end + 1) = *end;
--end;
}
*pos = val;
++_finish;
return pos;
}
iterator erase(iterator pos)
{
assert(pos >= _start);
assert(pos < _finish);
iterator start = pos + 1;
while (start != _finish)
{
*(start - 1) = *start;
++start;
}
--_finish;
return pos;
}
void push_back(const T& x)
{
if (_finish == _endOfStorage)
{
//错误代码
//reserve(capacity() * 2);
//正确代码
reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);
}
*_finish = x;
_finish++;
}
bool empty()
{
return _start == _finish;
}
void pop_back()
{
assert(!empty());
_finish--;
}
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 resize(size_t n, T val = T())
{
if (n < size())
{
//删除数据
_finish = _start + n;
}
else
{
if (n > capacity())
{
reserve(n);
}
while (_finish != _start + n)
{
*_finish = val;
++_finish;
}
}
}
~vector()
{
if (_start)
{
delete[]_start;
_start = _finish = _endOfStorage = nullptr;
}
}
//成员变量三个迭代器
private:
iterator _start; // 指向数据块的开始
iterator _finish; // 指向有效数据的尾
iterator _endOfStorage; // 指向存储容量的尾
};
void func(const vector<int>& v)
{
for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
{
cout << v[i] << " ";
}
cout << endl;
/*vector<int>::const_iterator it = v.begin();
while (it != v.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl << endl;*/
}
void test_vector1()
{
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
func(v);
for (size_t i = 0; i < v.size(); i++)
{
cout << v[i] << " ";
}
cout << endl;
vector<int>::iterator it = v.begin();
while (it != v.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;
for (auto ch : v)
{
cout << ch << " ";
}
}
void test_vector2()
{
vector<int> v1;
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
//v1.push_back(5);
func(v1);
//头插
v1.insert(v1.begin(), 0);
func(v1);
//在pos前插入
auto pos = find(v1.begin(), v1.end(), 3);
if (pos != v1.end())
{
v1.insert(pos, 30);
}
func(v1);
}
void test_vector3()
{
vector<int> v1;
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
//v1.push_back(5);
func(v1);
//在pos前插入
auto pos = find(v1.begin(), v1.end(), 3);
if (pos != v1.end())
{
v1.insert(pos, 30);
}
func(v1);
(*pos)++;
func(v1);
}
void test_vector4()
{
vector<int> v1;
v1.push_back(1);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
func(v1);
auto pos = find(v1.begin(), v1.end(),3);
if (pos != v1.end())
{
v1.erase(pos);
}
cout << (*pos) << endl;
func(v1);
}
void test_vector5()
{
vector<int> v1;
v1.push_back(10);
v1.push_back(2);
v1.push_back(3);
v1.push_back(4);
func(v1);
zhou::vector<int>::iterator it = v1.begin();
while (it != v1.end())
{
if (*it % 2 == 0)
{
it = v1.erase(it);
//这里erase之后迭代器就失效了，同时偶数也无法正常删除。
}
else
{
++it;
}
}
func(v1);
}
void test_vector6()
{
vector<int> v(10u, 5);//在数字后面加上u就是无符号整型
func(v);
}
void test_vector7()
{
vector<int> v(10, 5);
func(v);
vector<int> v1(v);
func(v);
}
void test_vector8()
{
vector<std::string> v1(3,"111111111111");
for (auto ch : v1)
{
cout << ch << " ";
}
vector<std::string> v2(v1);
for (auto ch : v2)
{
cout << ch << " ";
}
v2.push_back("22222222222");
v2.push_back("22222222222");
v2.push_back("22222222222");
}
}
