c++中如何模拟实现一个简单的vector_c++自制简易vector实现

答案:简易Vector类通过动态数组实现连续存储与自动扩容,支持push_back、pop_back、下标访问等操作,核心包括构造析构、扩容机制(2倍增长)、元素管理及基础接口,可进一步完善拷贝控制、异常安全与更多STL兼容功能。

c++中如何模拟实现一个简单的vector_c++自制简易vector实现

在C++中模拟实现一个简单的vector,可以帮助理解标准库容器的底层原理。下面是一个自制的简易Vector类,支持动态扩容、元素插入、访问和基本内存管理。

核心功能设计

这个简易Vector包含以下关键部分:

动态数组存储数据记录当前大小(size)和容量(capacity)自动扩容机制(通常是2倍增长)提供类似push_backpop_backoperator[]等常用接口

代码实现

// 简易Vector模板类templateclass Vector {private: T* data; // 指向动态数组的指针 size_t sz; // 当前元素个数 size_t cap; // 当前容量

// 扩容到新容量void resize(size_t new_capacity) {    T* new_data = new T[new_capacity];    for (size_t i = 0; i < sz; ++i) {        new_data[i] = data[i];  // 浅拷贝    }    delete[] data;    data = new_data;    cap = new_capacity;}

public:// 构造函数Vector() : data(nullptr), sz(0), cap(0) {resize(1); // 初始容量为1}

// 析构函数~Vector() {    delete[] data;}// 添加元素到末尾void push_back(const T& value) {    if (sz >= cap) {        resize(cap * 2);    }    data[sz++] = value;}// 删除末尾元素void pop_back() {    if (sz > 0) {        --sz;    }}// 访问元素(不检查边界)T& operator[](size_t index) {    return data[index];}const T& operator[](size_t index) const {    return data[index];}// 获取当前大小size_t size() const {    return sz;}// 判断是否为空bool empty() const {    return sz == 0;}// 清空所有元素(保留容量)void clear() {    sz = 0;}// 获取容量size_t capacity() const {    return cap;}

};

使用示例

#include iostream>int main() { Vector vec; vec.push_back(10); vec.push_back(20); vec.push_back(30);

for (size_t i = 0; i < vec.size(); ++i) {    std::cout << vec[i] << " ";}std::cout << "n";vec.pop_back();std::cout << "Size after pop: " << vec.size() << "n";return 0;

}

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注意事项与改进方向

当前实现是基础版本,实际中可进一步完善:

添加begin()end()支持范围for循环实现拷贝构造函数和赋值操作符(遵循三法则)加入异常安全处理使用placement new和显式析构支持非POD类型增加inserterase等更多接口

基本上就这些,这个简易Vector能帮助理解STL中std::vector的核心思想:连续内存 + 动态扩容。

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