山寨STL實現之vector

首先是vector的定義

template class
vector
;

讓我們先來看看vector中的一些別名

public
: typedef t value_type;
typedef t*pointer;
typedef t&reference;
typedef 
const t&const_reference;
typedef size_t size_type;
typedef ptrdiff_t difference_type;
typedef 
const t*const_iterator;
typedef reverse_iterator
const_reverse_iterator;
typedef t*iterator;
typedef reverse_iterator
reverse_iterator;

由上可見，正如

所說，vector的迭代器是由原生的指標來實現的。

下面是其內部的成員變數

protected
: typedef vector
self;
typedef allocator
alloc;
iterator start;
iterator finish;
iterator end_of_element;

end_of_element：指向已申請記憶體塊的結束位置（finish總是小於或等於end_of_element）

在stl中從begin到end總是以乙個前閉後開的形式來表示的，形如[begin,end)，這樣做的好處是可以使**寫的更簡潔：

template iterator find(iterator first, iterator last, 
const t&value)

下面來看看vector中最基本的建構函式和析構函式

vector() : start(0), finish(0), end_of_element(0
) 
~vector()

這裡將其中的3個成員變數都填充為0。

如所說，在stl中是將記憶體分配與物件初始化分開的，同樣物件析構與記憶體釋放也是被分開的。

然後是其begin和end方法，用來獲取第乙個元素和最後乙個元素的後乙個元素的迭代器。

inline iterator begin()
inline const_iterator begin()
const
inline iterator end()
inline const_iterator end()
const

front和back分別被用來獲取第乙個元素和最後乙個元素

inline reference front()
inline const_reference front()
const
inline reference back()
inline const_reference back()
const

empty、size、capacity分別被用來判別容器是否為空、容器內元素的個數和容器的大小

inline bool empty()const
inline 
const size_type size()const
inline 
const size_type capacity()const

由於在vector的頭部插入元素會使所有元素後移，應此它被設計為單向的，只能由尾部插入或移除資料

void push_back(const t&x)
else
}inline 
void
pop_back()

當然從頭部移除資料也並非不可以，可以使用erase方法來移除頭部的資料，erase方法將會在後面的部分作出說明。

我們先來看一下insert_aux這個方法，在插入元素時幾乎都使用到了這個方法。

void insert_aux(const iterator position, const t&x)
else
}

在容器還有足夠的空間時，首先將從position位置到finish位置的元素整體後移乙個位置，最後將要被插入的元素寫入到原position的位置同時改變finish指標的值。

若空間不足時，首先根據原有空間的大小的一倍來申請記憶體，然後將元素從原有位置的begin到position拷貝到新申請的記憶體中，然後在新申請記憶體的指定位置插入要插入的元素值，最後將餘下的部分也拷貝過來。然後將原有元素析構掉並把記憶體釋放掉。

為何不使用

reallocate?

reallocate的本意並不是在原有記憶體的位置增加或減少記憶體，reallocate首先會試圖在原有的記憶體位置增加或減少記憶體，若失敗則會重新申請一塊新的記憶體並把原有的資料拷貝過去，這種操作本質上等價於重新申請一塊記憶體，應此這裡使用的是allocate而並非reallocate。

然後讓我們來看一下insert和erase方法

inline iterator insert(iterator position, const t&x)
else
insert_aux(position, x);
return begin() +pos;
}iterator erase(iterator position)
--finish;
return
position;
}

若是要在最後插入乙個元素且容器的剩餘空間還足夠的話，直接將元素插入到finish的位置，並將finish指標後移一位即可。若容器空間不夠或不是插在最後乙個的位置，則呼叫insert_aux重新分配記憶體或插入。

刪除時首先析構掉原有元素，若被刪元素不是最後乙個元素，則將後面的所有元素拷貝過來，最後將finish指標前移乙個位置。

最後讓我們來看一下其中過載的運算子

self& operator=(const self&x)
else
return *this
; }
inline reference 
operator
(size_type n)
inline value_type at(size_type n)

由於vector內部用的是原生的指標，應此這些運算子的使用方式和原生指標的並無差異。值得注意的是在做賦值操作時會產生記憶體的重新分配與拷貝操作。

至此，vector的講解已完成，完整的**請到

山寨STL實現之vector

山寨STL實現之list

山寨STL實現之allocator

山寨STL實現之記憶體池

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山寨STL實現之記憶體池

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