【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

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【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

目录

 简单使用

常见接口

find 

 insert

 vector模板

模拟实现

尾插

构造

 迭代器失效

使用memcpy拷贝问题

 花括号列表初始化

完整代码


前言

    💬 hello! 各位铁子们大家好哇。

             今日更新了vector的相关内容

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 vector是表示可变大小数组的序列容器。

 简单使用

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【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

vector接口的使用跟string差不多,功能很多都类似。 

常见接口

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注意end是指向最后一个数据的下一个位置。【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

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find 

find的使用需要包  头文件【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

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注意上面if语句的判断条件,找不到时,返回值是自己给的last,即上面的v.end()。

 insert

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insert还可以插入一段迭代区间 

 vector模板

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vector 括号里可以是不同的类型,如上面的string,还可以是list,vector等。 如下图:【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

模拟实现

尾插

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上方是错误的模拟。因为_start已经改变了,_finish-_start就不是原本的空间大小了。正确代码如下:

size_t size()
{
	return _finish - _start;
}
T& operator[](size_t pos)
{
	assert(pos  

构造

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在不写第三个函数的情况下,当我们想插入10个1构造时,会优先跟函数1匹配,因为他是模板, 而函数2的形参类型有size_t ,因此匹配度没模板的好。为了能够插入10个1进行构造,就需要函数3来进行匹配。没有函数3的情况下,(10u,1)和(10,'a')都会跟函数2匹配。

 迭代器失效

迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构,其底层实际就是一个指针,或者是对指针进行了封装,比如:vector的迭代器就是原生态指针T* 。因此迭代器失效,实际就是迭代器底层对应指针所指向的 空间被销毁了,而使用一块已经被释放的空间,造成的后果是程序崩溃(即如果继续使用已经失效的迭代器,程序可能会崩溃)。

vector中,会引起其底层空间改变的操作,都有可能使迭代器失效,比如:resize、reserve、insert、assign、 push_back等。

迭代器失效解决办法:在使用前,对迭代器重新赋值即可。

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插入发生错误的本质是迭代器失效,因为此时pos还指向旧空间,而旧空间已经被释放了。正确代码如下:【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

	void insert(iterator pos, const T& val)
	{
		assert(pos >= _start);
		assert(pos = pos)
		{
			*(it + 1) = *it;
			--it;
		}
		*pos = val;
		++_finish;
	}

 另一个问题:

【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

 因为要扩容,此时it就是野指针了,要继续使用就得在外面重新更新。要解决这个问题就得在insert形参里面传引用,但是这会引发别的问题,库里面没有去解决这个问题,所以不要使用。 

【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

 上方删除偶数的操作也是导致迭代器失效。erase删除pos位置元素后,pos位置之后的元素会往前搬移,如果pos刚好是最后一个元素,删完之后pos刚好是end的位置,而end位置是 没有元素的,那么pos就失效了。

【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

 库里面的解决方案如上图,erase删除后会返回删除元素的下一个位置,进行更新即可。

【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

上图是修改后的代码。模拟实现的erase也要跟着修改 ,要有返回值,如下图:

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使用memcpy拷贝问题

【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

当不需要扩容时,可以正常运行。 

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 如果扩容了,程序就崩了。问题出在memcpy上。

【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

memcpy是按字节一个一个拷贝的。扩容时,开辟了新空间, 然后memcpy就把string拷贝到tmp上。接着delete时,会调用析构函数,此时string就没了,start指向的空间也被销毁了。再让start指向tmp的空间,而tmp空间里的string是浅拷贝,在刚才就没了。即memcpy使vector是深拷贝,但vector的对象string却是浅拷贝。 

 正确代码:

【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

我们用循环进行赋值即可,赋值时每次都是深拷贝。 

结论:如果对象中涉及到资源管理时,千万不能使用memcpy进行对象之间的拷贝,因为memcpy是浅拷贝,否则可能会引起内存泄漏甚至程序崩溃。

void reserve(size_t n)
{
	if (n > capacity())
	{
		T* tmp = new T[n];
		size_t old_size = size();
		//memcpy(tmp, _start, size() * sizeof(T));
		for (size_t i = 0; i  

 花括号列表初始化

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【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

库里面的vector支持用花括号初始化,其原理如下图:

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即隐式类型转换,传引用时,注意临时对象具有常性,需要用const对象。

自己实现: 

【C++/STL】vector(常见接口、模拟实现、迭代器失效)

完整代码

#pragma once
#include
namespace qjh
{
	template
	class vector
	{
	public:
		typedef T* iterator;
		typedef const T* const_iterator;
		iterator begin()
		{
			return _start;
		}
		iterator end()
		{
			return _finish;
		}
		const_iterator begin() const
		{
			return _start;
		}
		const_iterator end() const
		{
			return _finish;
		}
		vector()
		{}
		//v2(v1)
		vector(const vector& v)
		{
			reserve(v.capacity());
			for (auto& e : v)
			{
				push_back(e);
			}
		}
		//vector v1 ={1,2,3,4,5};
		vector(initializer_list il)
		{
			reserve(il.size()); 
			for (auto& e : il)
			{
				push_back(e);
			}
		}
		//类模板的成员函数可以是函数模板
		//迭代器区间构造,可以是vector的迭代器,也可以是其他容器
		template 
		vector(InputIterator first, InputIterator last)
		{ 
			while (first != last)
			{
				push_back(*first);
				++first;
			}
		}
		vector(size_t n, const T& val = T())
		{
			reserve(n);
			for (size_t i = 0; i  capacity())
			{
				T* tmp = new T[n];
				size_t old_size = size();
				//memcpy(tmp, _start, size() * sizeof(T));
				for (size_t i = 0; i  size())
			{
				reserve(n);
				while (_finish = _start);
			assert(pos = pos)
			{
				*(it + 1) = *it;
				--it;
			}
			*pos = val;
			++_finish;
		}
		iterator erase(iterator pos)
		{
			assert(pos >= _start);
			assert(pos 
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