c++ vector 简单实现。

第二次修改：

1)熟悉基本的模板编程，头文件和定义必须放到一起。

2)熟悉内存管理模板类 allocator<T>。

1.使用标准库的内存管理类 allocator<T>  代替原来c的malloc和free。 可以给无默认构造函数的类分配指定空间。
2.第一次写的时候，只free vectore元素占用内存， 没有调用元素的析构函数，那个时候还没有搞清楚，析构什么时候会调用。free 是无法调用析构函数的。
3.模板类的编译问题： 因为是模板类,有类型参数,类的方法编译的时候,不能确定所占用的栈大小.必须使用的时候才能确定,而且不同的T类型,有不同的方法地址.所以申明定义放到一起
4.myalloc.destroy(pb);//仅仅调用析构函数.

　　5)void *memset(void *s, int ch, size_t n);

　　函数解释：将s中当前位置后面的n个字节 （typedef unsigned int size_t ）用 ch 替换并返回 s 。

#ifndef MYVECTOR_H_INCLUDED
#define MYVECTOR_H_INCLUDED
//allocator<T> a;                           定义一个T类型的allocator对象。
//a.allocate(n);                            申请n个T大小的，未分配的空间。类似(T*) malloc(sizeof(T)*n)
//a.deallocate(p,n)                         释放内存,p为T*，n为释放的T类型对象的数量。注意：T类型对象本身，如有需要释放的资源，必须先释放，a.deallocate(p,n)只是释放对象本身的内存，而对象的建立又额外申请的资源，需要另外处理。
//a.construct(p,t)                          复制构造，用t来复制构造。相当于 new (p) T(t),这个是placement new的用法  new(place_address) type(initializer-list)
//a.destroy(p)   　　　　　　　　　　　　　　　　调用pd对象的析构函数。
//uninitialized_copy(startit,endit,it)      startit,endit ：要复制的开始迭代器地址和结束地址。it:要复制的迭代器地址。
//uninitialized_fill(startit,endit,obj)     startit,endit ：要复制的开始迭代器地址和结束地址。it:要复制的对象。 使用复制构造函数填充内存
//uninitialized_fill_n(startit,endit,obj,n) startit,endit ：要复制的开始迭代器地址和结束地址。it:要复制的对象。 n，要复制的数量。 使用复制构造函数填充内存

//因为是模板,有类型参数,类的方法编译的时候,不能确定所占用的栈大小.必须使用的时候才能确定,而且不同的T类型,有不同的方法地址.所以申明定义放到一起
#include <memory>
#include <stdexcept>
#include <iostream>
using namespace std;

template<typename T>
class myVector{
public:
    //如果分配错误呢?
    myVector():pbegin(myalloc.allocate(defautlSize)),pend(pbegin),pcapcity(pbegin+defautlSize),Vsize(0),Vcapcity(defautlSize){}

    void push_back(const T& _obj)
    {
        if(pend>=pcapcity)
        {
            T* pTempAlloc=myalloc.allocate(Vcapcity*2);
            T* pPrep=pbegin;
            if(pTempAlloc!=0)
            {
                uninitialized_copy(pbegin,pend,pTempAlloc);
                pbegin=pTempAlloc;
                pend=pbegin+Vsize;
                pcapcity=pbegin+(Vcapcity*2);
                Vsize=Vsize;
                Vcapcity+=Vcapcity;

                //清理原资源.
                destroyS(pPrep,pPrep+Vsize,pPrep+Vsize);
            }
            else
            {
                throw runtime_error("error allocator!");
            }
        }

        myalloc.construct(pend,_obj);
        ++pend;
        ++Vsize;
    }
    void erase(unsigned int index)
    {
        if(index>=0&& index<Vsize)
        {
            myalloc.destroy(pbegin+index);//手动调用对象析构
            for(int i=index+1;i!=Vsize;++i)//往前覆盖.最后一个对象占用的内存,不管了.pend往前移动就好.
            {
                uninitialized_copy(pbegin+i,pbegin+i+1,pbegin+i-1);
            }
            --Vsize;
            --pend;
        }
        else
        {
            throw runtime_error("index over range.");
        }

    }
    ~myVector()
    {
        destroyS(pbegin,pend,pcapcity);
    }
    myVector(const myVector& _obj)
    {
        pbegin=myalloc.allocate(_obj.Vcapcity);
        pend=pbegin+_obj.Vsize;
        pcapcity=pbegin+_obj.Vcapcity;
        Vsize=_obj.Vsize;
        Vcapcity=_obj.Vcapcity;
        uninitialized_copy(_obj.pbegin,_obj.pend,pbegin);
    }


    myVector& operator=(const myVector& _obj)
    {
        if(&_obj!=this)
        {
            destroyS(pbegin,pend,pcapcity);
            pbegin=myalloc.allocate(_obj.Vcapcity);
            pend=pbegin+_obj.Vsize;
            pcapcity=pbegin+_obj.Vcapcity;
            Vsize=_obj.Vsize;
            Vcapcity=_obj.Vcapcity;

            uninitialized_copy(_obj.pbegin,_obj.pend,pbegin);
        }
        return *this;
    }

    int size()
    {
        return pend-pbegin;
    }

    int capcity()
    {
        return pcapcity-pbegin;
    }

    void showInfo()
    {
        cout<<"pbegin:"<<(void *)pbegin<<". size:"<<Vsize<<". capcity"<<Vcapcity<<". pend:"<<(void *)pend<<endl;
        T* pb=pbegin;
        for(pb;pb!=pend;++pb)
        {
            cout<<*pb<<endl;
        }
    }

private:
    static allocator<T> myalloc;
    const static int defautlSize=3;
    T* pbegin;
    T* pend;
    T* pcapcity;
    unsigned int Vcapcity;
    unsigned int Vsize;

    void destroyS(T* PS,T* PE,T* PC)
    {
        T* pb=PS;
        for(pb;pb!=PE;++pb)
        {
            myalloc.destroy(pb);//仅仅调用析构函数.
        }
        myalloc.deallocate(PS,PC-PS);
    }
};

//int book::pid=6
template<typename T>
allocator<T> myVector<T>::myalloc=allocator<T>();


#endif // MYVECTOR_H_INCLUDED

实现功能基本：

插入元素,pushback.
引用构造,
copy功能.
按索引返回.
删除索引位置元素.

备注：
//默认大小为３２个数据元素。新插入不够，空间翻倍，为３２，６４，１２８。。。。
//引用构造，新对象和引用对象一致。　copy复制，先检测空间，若空间不够，调整为右直的大小。
//注意capcity　的const。是为了MyVector2(const MyVector2<T>&);

有几个新知识点：

1）placement new 的写法 。给 一个已经申请内存的空间。放入对象值。new是先申请后放入。这里省去申请。

new(endP) T(*s_iterator);//placement new .

2）int类型的数据与unsigned int类型的数据进行比较时会把int类型的数据转换为unsigned int 类型的数据，然后再进行比较。

所以 int -1会大于 unsigned 0.

3）pushback 中。空间 不够 。要申请空间。注意不要建立临时对象，再吧临时对象的数据给左值。 因为临时对象离开pushback韩素 会析构。导致左值的结果被删除了。

测试发现有问题的同学，这里看看自己有没有犯同样的错误。

所以直接申请空间。再把地址给左值就好了。

myvector2.h

#ifndef MYVECTOR2_H_INCLUDED
#define MYVECTOR2_H_INCLUDED

#include "malloc.h"
#include <iostream>
using namespace std;
//实现功能基本：插入元素,pushback.
//引用构造,
//copy功能.
//按索引返回.
//删除索引位置元素.


//默认大小为３２个数据元素。新插入不够，空间翻倍，为３２，６４，１２８。。。。
//引用构造，新对象和引用对象一致。　copy复制，先检测空间，若空间不够，调整为右直的大小。
//注意capcity　的const。是为了MyVector2(const MyVector2<T>&);

template<typename T>
class MyVector2{
public:
    MyVector2();
    MyVector2(const MyVector2<T>&);
    MyVector2<T> & operator=(const MyVector2<T>&);//copy操作，左直是一定存在的。所以可以返回引用。
    int PushBack(const T&);
    T& operator[](unsigned int);
    unsigned int size()const;
    unsigned int capcity()const;//注意capcity　的const。是为了MyVector2(const MyVector2<T>&);中,参数是const.而且还调用了参数的capcity()方法.所以方法必须const.

    void erace(unsigned int);

    ~MyVector2()
    {
        del();
    }

private:
    T* firstP;
    T* endP;
    T* CapicityP;
    static const unsigned int stepsize=32;


    void addEnd();
    void del();

    MyVector2(unsigned int);//private 指定模板数据类型数量来初始化类.
};

template<typename T>
MyVector2<T>::MyVector2():firstP((T*)malloc(sizeof(T)*stepsize)),endP(firstP)
{
    CapicityP=firstP+stepsize;//不知为什么,如果防入初始化.CapicityP是莫名的数据.
    cout<<"c malloc:"<<firstP<<endl;
}


template<typename T>
MyVector2<T>::MyVector2(const MyVector2<T>& _rhs):firstP((T*)malloc(sizeof(T)*_rhs.capcity())),endP(firstP)
{
    cout<<"ref malloc:"<<firstP<<endl;
    CapicityP=firstP+_rhs.capcity();
    T* s_iterator=_rhs.firstP;
    for(s_iterator;s_iterator!=_rhs.endP;++s_iterator)
    {
        new(endP) T(*s_iterator);//placement new .
        ++endP;
    }
}


template<typename T>
MyVector2<T> & MyVector2<T>::operator=(const MyVector2<T>& _rhs)
{
    if(this->capcity()>=_rhs.size())
    {
        this->endP=this->firstP;

        T* s_iterator=_rhs.firstP;
        for(s_iterator;s_iterator!=_rhs.endP;++s_iterator)
        {
            new(endP) T(*s_iterator);//placement new .
            ++endP;
        }
    }
    else
    {
        del();

        T* TempfirstP=(T*)malloc(sizeof(T)*_rhs.capcity());
        T* TempendP=TempfirstP;
        T* TempCapcityP=TempfirstP+(_rhs.capcity());

        cout<<"copy malloc:"<<TempfirstP<<endl;

        T* s_iterator=_rhs.firstP;
        for(s_iterator;s_iterator!=_rhs.endP;++s_iterator)
        {
            new(TempendP) T(*s_iterator);//placement new .
            ++TempendP;
        }

        firstP=TempfirstP;
        endP=TempendP;
        CapicityP=TempCapcityP;

    }
    return *this;
}

template<typename T>
MyVector2<T>::MyVector2(unsigned int _tsize):firstP((T*)malloc(sizeof(T)*_tsize))
{
    endP=firstP;
    CapicityP=firstP+_tsize;
}

template<typename T>
void MyVector2<T>::erace(unsigned int _index)
{
    //endp 减1。index以下数据望上移动。
    //：int类型的数据与unsigned int类型的数据进行比较时会把int类型的数据转换为unsigned int 类型的数据，然后再进行比较。
    //坑太多。。。。这里size 为0的花。size-1为-1。按照规则会比无符号的0大。。。
    if(_index>=0 && _index<=this->size()-1 && this->size()>0)//
    {

        T* titerator=this->firstP+_index+1;

        for(titerator;titerator!=this->endP;++titerator)
        {
            new(this->firstP+_index) T(*(this->firstP+_index+1));
        }
        --endP;
    }
}


template<typename T>
unsigned int MyVector2<T>::size()const
{
    return endP-firstP;
}


template<typename T>
unsigned int MyVector2<T>::capcity()const
{
    return CapicityP-firstP;
}



template<typename T>
void MyVector2<T>::addEnd()
{
    ++endP;
}

template<typename T>
int MyVector2<T>::PushBack(const T& _T)
{
    int result=-1;
    if(endP>=firstP && endP<CapicityP)
    {
        new (endP) T(_T);
        ++endP;
    }
    else
    {
        //MyVector2<T> temp=MyVector2(2*size());//最开始一直出错.debug才发现,犯了一个基础知识错误.
        //这里建立的对象,离开作用域会调用西够函数.所以直接分配内存,而不是建立临时对象.免去西构问题.
        T* TempfirstP=(T*)malloc(sizeof(T)*2*size());
        T* TempendP=TempfirstP;
        T* TempCapcityP=TempfirstP+(2*size());

        cout<<"pushback malloc:"<<TempfirstP<<endl;

        T* s_iterator=this->firstP;
        for(s_iterator;s_iterator!=(this->endP);++s_iterator)
        {
            new(TempendP) T(*s_iterator);//placement new .
            ++TempendP;
        }

        del();

        new (TempendP) T(_T);
        ++TempendP;

        firstP=TempfirstP;
        endP=TempendP;
        CapicityP=TempCapcityP;
    }
    return result;
}

template<typename T>
T& MyVector2<T>::operator[](unsigned int _index)
{
    if(_index>0)
    {
        return *(firstP+_index);
    }
    else
    {
        return *firstP;
    }
}

template<typename T>
void MyVector2<T>::del()
{
    cout<<"del:"<<firstP<<endl;
    free (firstP);
}

#endif // MYVECTOR2_H_INCLUDED

　　

main.cpp

#include <iostream>
#include <vector>
#include "myvector2.h"

using namespace std;

//为什么mb[0]=b2;是ok的.但是设计myvector中firstP=_T;确不行?
//为什么CapicityP=firstP+stepsize;防在函数体内每问题.而防入初始化却有问题?

struct book
{
public:
    book():name(""),bn(0),price(0){}
    book(const string& _name,const int _bn,const double _price):name(_name),bn(_bn),price(_price){}

    book& operator=(const book& _lhs)
    {
        name=_lhs.name;
        bn=_lhs.bn;
        price=_lhs.price;
        return *this;
    }
    book(const book& _rhs)
    {
        name=_rhs.name;
        bn=_rhs.bn;
        price=_rhs.price;
    }
    string bName()
    {
        return name;
    }
    void changeName(const string& _name)
    {
        name=_name;
    }
    ~book(){}
private:
    string name;
    int bn;
    double price;
};

void mainMyVector2();
void showInfo(const MyVector2<book>& books);
int main()
{
    mainMyVector2();
    //mainString();
    //mainMyVector();

    return 0;
}

void mainMyVector2()
{
    //实现功能基本：插入元素,pushback.
    //引用构造,
    //copy功能.
    //按索引返回.
    //删除索引位置元素.

    book b1=book("c++",01,2.5);
    book b2=book("c",02,2);
    book b3=book("c#",03,3.1);

    cout<<"*************push back***********"<<endl;
    MyVector2<book> books1;//不需要book类有默认构造函数，因为使用的是c的malloc分配空间函数。而不是new建立数组。
    books1.PushBack(b1);
    books1.PushBack(b2);
    books1.PushBack(b3);
    showInfo(books1);

    for(int i=0;i!=40;++i)
    {
        books1.PushBack(b2);
    }
    showInfo(books1);

    cout<<"*************ref construct***********"<<endl;
    MyVector2<book> books2=books1;//注意这里是构造初始化而不是copy。
    showInfo(books2);

    cout<<"**************copy***********"<<endl;
    MyVector2<book> books_capcity32;
    showInfo(books_capcity32);

    books_capcity32=books1;
    showInfo(books_capcity32);

    cout<<"*************index***********"<<endl;
    cout<<"index 38:"<<books_capcity32[38].bName()<<".  first:"<<books_capcity32[0].bName()<<endl;

    cout<<"*************earse***********"<<endl;
    MyVector2<book> books3;
    for(int i=0;i!=books3.size();++i)
    {
        cout<<books3[i].bName()<<endl;
    }
    showInfo(books3);

    books3.erace(0);

    books3.PushBack(b1);
    books3.erace(0);
    for(int i=0;i!=books3.size();++i)
    {
        cout<<books3[i].bName()<<endl;
    }
    showInfo(books3);

    books3.PushBack(b1);
    books3.PushBack(b2);
    books3.PushBack(b3);

    for(int i=0;i!=books3.size();++i)
    {
        cout<<books3[i].bName()<<endl;
    }
    books3.erace(1);

    for(int i=0;i!=books3.size();++i)
    {
        cout<<books3[i].bName()<<endl;
    }

    showInfo(books3);
}

void showInfo(const MyVector2<book>& books)
{
    cout<<"size:"<<books.size()<<". capcity:"<<books.capcity()<<endl;
}