c++ 简易模板类vector

C++中的`std::vector`是一个非常重要的容器，它提供了动态数组的功能，允许在运行时改变大小。在本例中，我们讨论的是一个简易版的模板类`vector`，它是对标准库`std::vector`的一个简化实现。下面将详细解释这个简易版`vector`的实现及其关键功能。 `vector`是一个模板类，这意味着它可以存储任何类型的数据。模板类定义如下： ```cpp template <typename T> class Vector { public: // ... }; ``` 这里的`T`代表你想要存储的数据类型，可以是整型、浮点型、自定义对象等。 **1. capacity()**: 这个函数返回`vector`当前分配的内存空间，可以容纳多少元素。在简易版`vector`中，可能需要维护一个私有变量`size`和`capacity`来分别记录实际元素数量和已分配的容量。 ```cpp size_t capacity() const { return capacity_; } ``` **2. reserve()**: 这个函数预分配内存，确保`vector`能容纳至少指定数量的元素。如果当前容量小于请求值，需要进行内存重分配。这可能会涉及到数据的拷贝和新内存的初始化。 ```cpp void reserve(size_t new_capacity) { if (new_capacity > capacity_) { // 重新分配内存并迁移数据 // ... } } ``` **3. push_back()**: 当向`vector`添加元素时，`push_back`会在末尾插入一个元素。如果当前容量不足，可能需要调用`reserve()`来扩展容量。 ```cpp void push_back(const T& value) { if (size_ == capacity_) { reserve(std::max(capacity_ * 2, size_ + 1)); } data_[size_] = value; ++size_; } ``` **4. pop_back()**: 这个函数移除并销毁`vector`的最后一个元素。在简易版中，只需要减少`size`即可，无需释放内存，因为内存可能会被后续的元素复用。 ```cpp void pop_back() { --size_; } ``` **5. size()**: 返回`vector`中元素的数量。 ```cpp size_t size() const { return size_; } ``` **6. swap()**: 交换两个`vector`的内容。这通常涉及交换它们的`data`指针和`size`/`capacity`变量。 ```cpp template <typename U> void swap(Vector<U>& other) { std::swap(data_, other.data_); std::swap(size_, other.size_); std::swap(capacity_, other.capacity_); } ``` **7. empty()**: 如果`vector`没有元素，返回`true`。 ```cpp bool empty() const { return size_ == 0; } ``` **8. clear()**: 清空`vector`，删除所有元素。只需将`size`设置为0，通常不需要释放内存，因为内存可能在之后被复用。 ```cpp void clear() { size_ = 0; } ``` **9. erase()**: 删除`vector`中的特定元素或范围。在简易版`vector`中，可能需要手动移动元素并调整`size`。 ```cpp iterator erase(iterator pos) { for (iterator it = pos + 1; it != end(); ++it) { *(pos++) = std::move(*it); } --size_; return pos; } iterator erase(iterator first, iterator last) { iterator new_end = std::move(last, end(), first); size_ -= std::distance(first, last); return new_end; } ``` 以上就是简易版`vector`实现的关键部分。虽然它可能不如标准库版本那么高效，但足以理解`vector`的基本原理和操作。在实际编程中，为了保证内存管理的正确性和效率，应优先使用标准库提供的`std::vector`。