n维数组实现(可变参数表的使用)

首先先介绍一下可变参数表需要用到的宏：

头文件：#include<cstdarg>

void va_start( va_list arg_ptr, prev_param ); 
type va_arg( va_list arg_ptr, type ); 
void va_end( va_list arg_ptr );

va_list:用来保存宏va_start、va_arg和va_end所需信息的一种类型。为了访问变长参数列表中的参数，必须声明
             va_list类型的一个对象       定义： typedef char *  va_list;
va_start:访问变长参数列表中的参数之前使用的宏，它初始化用va_list声明的对象，初始化结果供宏va_arg和
               va_end使用；
va_arg: 展开成一个表达式的宏，该表达式具有变长参数列表中下一个参数的值和类型。每次调用va_arg都会修改
              用va_list声明的对象，从而使该对象指向参数列表中的下一个参数；
va_end:该宏使程序能够从变长参数列表用宏va_start引用的函数中正常返回。
va在这里是variable-argument(可变参数)的意思. 
这些宏定义在stdarg.h中,所以用到可变参数的程序应该包含这个头文件.下面我们写一个简单的可变参数的函数,改函数至少有一个整数参数,第二个参数也是整数,是可选的.函数只是打印这两个参数的值.

/*
    C++中好像不区分内部类与嵌套类两个名词。
    内部类与嵌套类都是指在类中定义类。
    局部类是指在函数中定义类。
    （c++不能在函数中定义函数。c++在类中定义的函数也就是成员函数。）
    （c++内部类与java内部类最大的区别就是：
    c++的内部类对象没有外部类对象的指针，不能访问外部类对象的非静态成员；
    java的非静态内部类对象有外部类对象的指针，能访问外部类对象的非静态成员。）
*/
#include<cstdarg>//标准头文件，提供宏va_start, va_arg, 和 va_end 
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<iostream>
#include<string>
#include<cstring>
#define MAX_ARRAY_DIM 8 //假设数组的维数的最大值为8 
using namespace std;

template <typename ElemType>
class MyArray{
    private:
    public:
        class Array{
            public:
                ElemType *base;//数组元素的基址 
                int dim;//数组的维数
                int * bounds;//数组维界基址
                int * constants; //数组映像函数常量基址 
        };
         static const int ERROR = -1;
         static const int OK = 1;
        
        int InitArray(Array &A, int dim, ...);//若维数dim和随后的各维的长度合法，则构造相应的数组A 
        int DestoryArray(Array &A);//销毁数组A 
        int Value(Array A, ElemType &e, ...);//A是n为数组，e为元素变量，随后是n个下标值，将下标值对应的元素赋给e 
        int Assign(Array &A, ElemType e, ...);//将元素e赋给指定的下标值
        int Locate(Array A, va_list ap, int &off);//返回指定的下标值对应的偏移地址， 存放在off 
};

template <typename ElemType>
int MyArray<ElemType>::InitArray(Array &A, int dim, ...){
    if(dim<1 || dim > MAX_ARRAY_DIM) return MyArray::ERROR;
    A.dim = dim;
    A.bounds = (int *)malloc(dim * sizeof(int));
    if(!A.bounds) return MyArray::ERROR;
    
    int elemtotal = 1;
    va_list ap;
    va_start(ap, dim);//获取存放变长参数信息的数组 
    for(int i=0; i<dim; ++i){
        A.bounds[i] = va_arg(ap, int);
        if(A.bounds[i] < 0) return MyArray::ERROR;
        elemtotal *= A.bounds[i];
    }
    va_end(ap);
    A.base = (ElemType *)malloc(elemtotal * sizeof(ElemType));
    if(!A.base) return MyArray::ERROR;
    A.constants = (int *)malloc(dim * sizeof(int));
    if(!A.constants) return MyArray::ERROR;
    //开始求映像数组
    //int L = sizeof(ElemType);//每一个元素的大小
    int L = 1;//注意这里的元素的单位大小就是 1， 因为 A.base + off 实际上是 A.base+off*sizeof(ElemType);
    A.constants[dim-1] = L; 
    for(int i=dim-2; i>=0; --i)
        A.constants[i] = A.bounds[i+1] * A.constants[i+1];
    return MyArray::OK;
}

template <typename ElemType>
int MyArray<ElemType>::DestoryArray(Array &A){
    if(!A.base) return MyArray::ERROR;
    free(A.base);
    if(!A.bounds)  return MyArray::ERROR;
    free(A.bounds);
    if(!A.constants) return MyArray::ERROR;
    free(A.constants);
}
template <typename ElemType>
int MyArray<ElemType>::Value(Array A, ElemType &e, ...){
    va_list ap;
    int off;
    va_start(ap, e);
    if(Locate(A, ap, off)==MyArray::ERROR) return MyArray::ERROR;
    e = *(A.base+off);
    va_end(ap);
    return MyArray::OK;
}

template <typename ElemType>
int MyArray<ElemType>::Assign(Array &A, ElemType e, ...){
    va_list ap;
    int off;
    va_start(ap, e);
    if(Locate(A, ap, off)==MyArray::ERROR) return MyArray::ERROR;
    *(A.base+off) = e;
    va_end(ap);
    return MyArray::OK;
}

template <typename ElemType>
int MyArray<ElemType>::Locate(Array A, va_list ap, int &off){
    off = 0;
    for(int i=0; i<A.dim; ++i){
        int ind = va_arg(ap, int);
        if(ind<0 || ind >= A.bounds[i]) return MyArray::ERROR;
        off += A.constants[i]*ind;
    }
    return MyArray::OK;
}


class Student{
    public:
        char *name; 
        int age;
        
    Student(){
        
    }
    
    Student(char *name, int age){
        this->name = name;
        this->age = age; 
    }
    
    void outMsg(){
        cout<<"姓名: " << name << ", 年龄: " << age;
    }
};

int main(){
    MyArray<int> testArray;
    MyArray<int>::Array A;
    testArray.InitArray(A, 4, 1, 2, 3, 4);
    for(int i=0; i<1; ++i)
        for(int j=0; j<2; ++j)
            for(int k=0; k<3; ++k)
                for(int n=0; n<4; ++n){
                    int e = i+j+k+n;
                    testArray.Assign(A, e, i, j, k, n);
                }
                
    for(int i=0; i<1; ++i)
        for(int j=0; j<2; ++j)
            for(int k=0; k<3; ++k)
                for(int n=0; n<4; ++n){
                    int e;
                    testArray.Value(A, e, i, j, k, n);
                    printf("%d
", e);
                }
                
    MyArray<Student> testArrayx;
    MyArray<Student>::Array Ax;
    testArrayx.InitArray(Ax, 3, 4, 10, 20);//4， 10， 20分别表示六层， 座位行号， 座位列号 
    Student s("hjzgg", 23);
    testArrayx.Assign(Ax, s, 1, 2, 3);
    s.name = "lxkdd"; 
    testArrayx.Value(Ax, s, 1, 2, 3);
    s.outMsg();
    return 0;
}