C++中怎么實現一個可變長數組

本篇文章給大家分享的是有關C++中怎么實現一個可變長數組，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

01 實現自定義的可變長數組類型

假設我們要實現一個會自動擴展的數組，要實現什么函數呢？先從下面的main函數給出的實現，看看有什么函數是需要我們實現的。

int main(){  MyArray a; // 初始化的數組是空的  for(int i = 0; i < 5; ++i)    a.push_back(i); // push_back是成員函數      MyArray a2,a3;  a2 = a; // 重載賦值運算符函數    // 由于上一句a2 = a語句，所以a.length()實際上就是a2.length()  for(int i = 0; i < a.length(); ++i)     cout << a2[i] << " ";    a2 = a3; // a2是空的數組  for(int i = 0; i < a2.length(); ++i) // a2.length()返回0    cout << a2[i] << " ";  cout << endl;    a[3] = 100;  // 重載[]運算符函數  MyArray a4(a); // 重載復制構造函數    for(int i = 0; i < a4.length(); ++i)    cout << a4[i] << " ";    return 0;}

輸出結果：

0 1 2 3 40 1 2 100 4

要實現的方式，要做哪些事情呢？我先列一下：

要用動態分配的內存來存放數組元素，需要一個指針成員變量  重載賦值=運算符  重載[]運算符  重載復制構造函數  實現push_back和length()函數

02 MyArray類的實現步驟

要實現一個可變長數組類的，基本需要實現下面的7個函數：

class MyArray // 可變長數組類{public:  // 1. 構造函數，s代表數組元素的個數  MyArray(int s = 0);    // 2. 復制構造函數  MyArray(MyArray &a);    // 3. 析構函數  ~MyArray();    // 4. 重載賦值=運算符函數，用于數組對象間的賦值  MyArray & operator=(const MyArray & a);  // 5. 重載[]運算符函數，用于獲取數組下標對于的值  int & operator[](int i);    // 6. 加入一個元素到數組的末尾  void push_back(int v);    // 7. 獲取數組的長度  int length();private:  int m_size; // 數組元素的個數  int* m_ptr; // 指向動態分配的數組};

1. 構造函數

構造函數的目的就是初始化一個數組，代碼如下：

// 構造函數MyArray::MyArray(int s = 0):m_size(s){  // 當初始化長度為0的數組時，數組指針就是空的  if(s == 0)    m_ptr = NULL;  // 當初始化長度不為0時，則申請對應大小的空間  else    m_ptr = new int[s];}

2. 復制構造函數

復制構造函數目的就是產生一個與入參對象一樣的對象，但是由于MyArray類是有指針成員變量的，所以我們必須才用深拷貝的方式來實現復制構造函數，如果使用默認的復制構造函數，則會導致兩個對象的指針成員變量指向的地址是同一個，這是非常危險的。

// 復制構造函數MyArray::MyArray(const MyArray &a){  // 如果入參的數組對象的指針地址為空時，則也初始化一個空的數組  if(a.m_ptr == NULL)  {    m_ptr = NULL;    m_size = 0;  }  // 如果入參的數組對象有數據時，則申請一個新的地址，最后來復制入參對象數組對象的數據和大小。  else  {    m_ptr = new int[a.m_size];    memcpy(m_ptr, a.m_ptr, sizeof(int)*a.m_size);    m_size = a.m_size;  }}

3. 析構函數

析構函數的目的就是釋放數組的資源

// 析構函數MyArray::~MyArray(){  // 如果指針地址不為空時，則釋放資源  if(m_ptr)    delete [] m_ptr;}

4. 重載賦值=運算符函數

重載賦值=運算符函數目的就使=號左邊對象里存放的數組，大小和內容都和右邊的對象一樣

// 重載賦值=運算符函數MyArray & MyArray::operator=(const MyArray & a){  if(m_ptr == a.m_ptr) // 防止a=a這樣的賦值導致出錯    return *this;     if(a.m_ptr == NULL) // 如果a里面的數組是空的  {    if(m_ptr)      delete [] m_ptr; // 釋放舊數組的資源        m_ptr = NULL;    m_size = 0;    return *this;  }    if(m_size < a.m_size) // 如果原有空間足夠大，就不用分配新的空間  {    if(m_ptr)      delete [] m_ptr; // 釋放舊數組的資源          m_ptr = new int[a.m_size]; // 申請新的內存地址  }    memcpy(m_ptr, a.m_ptr, sizeof(int)*a.m_size);  m_size = a.m_size;  return *this;}

5. 重載[]運算符函數

重載[]運算符函數目的就是能通過[]運算符來獲取對應下標的數組值

// 重載[]運算符函數int & MyArray::operator[](int i){  return m_ptr[i]; // 返回對應下標的數組值}

6. 加入元素到數組末尾的函數

push_back函數的目的就是把一個新的元素，加入到數組的末尾

// 在數組尾部添加一個元素void MyArray::push_back(int v){  if(m_ptr) // 如果數組不為空  {    int *tmpPtr = new int[m_size + 1]; // 重新分配空間    memcpy(tmpPtr, m_ptr, sizeof(int)*m_size); // 拷貝原數組內容    delect [] m_ptr;    m_ptr = tmpPtr;  }  else // 如果數組本來就是空的  {    m_ptr = new int[1];    }    m_ptr[m_size++] = v; //加入新的數組元素}

7. 獲取數組長度的函數

length()函數就比較簡單了，直接返回成員變量m_size，就是數組的長度了

// 獲取數組長度的函數int MyArray:;length(){  return m_size;}

03 小結

可變長數組類型實現的整體代碼，如下：

class MyArray{public:  // 1. 構造函數，s代表數組元素的個數  MyArray(int s = 0):m_size(s)  {    if(s == 0)      m_ptr = NULL;    else      m_ptr = new int[s];  }    // 2. 復制構造函數  MyArray(const MyArray &a)  {    if(a.m_ptr == NULL)    {      m_ptr = NULL;      m_size = 0;    }    else    {      m_ptr = new int[a.m_size];      memcpy(m_ptr, a.m_ptr, sizeof(int)*a.m_size); // 拷貝原數組內容      m_size = a.m_size;    }  }    // 3. 拷貝構造函數  ~MyArray()  {    if(m_ptr)      delete [] m_ptr;  }    // 4. 重載賦值=運算符函數  MyArray & operator=(const MyArray & a)  {    if(m_ptr == a.m_ptr)      return *this;        if(a.m_ptr == NULL)    {      if(m_ptr)        delete [] m_ptr;            m_ptr = NULL;      m_size = 0;      return *this;    }        if(m_size < a.m_size)    {      if(m_ptr)        delete [] m_ptr;              m_ptr = new int[a.m_size];    }        memcpy(m_ptr, a.m_ptr, sizeof(int)*a.m_size); // 拷貝原數組內容    m_size = a.m_size;    return *this;  }    // 5. 重載[]運算符函數  int & operator[](int i)  {    return m_ptr[i];  }    // 6. 在數組的末尾加入一個新的元素  void push_back(int v)  {    if(m_ptr) // 如果數組不為空    {      int *tmpPtr = new int[m_size + 1]; // 重新分配空間      memcpy(tmpPtr, m_ptr, sizeof(int)*m_size); // 拷貝原數組內容      delete [] m_ptr;      m_ptr = tmpPtr;    }    else // 如果數組本來就是空的    {      m_ptr = new int[1];      }        m_ptr[m_size++] = v; //加入新的數組元素  }    // 7. 獲取數組的長度  int length()  {    return m_size;  }private:  int m_size; // 數組元素的個數  int* m_ptr; // 指向動態分配的數組};

以上就是C++中怎么實現一個可變長數組，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。