C++ 手把手教你实现可变长的数组

r囧r小猫 2023-02-27 15:52 16阅读 0赞

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**要实现什么函数呢？**

假设我们要实现一个会自动扩展的数组类，我们需要实现函数呢？先从下面 main 函数使用的功能，看看有什么函数是需要我们实现的。

![image][]

输出结果：

0 1 2 3 4

要实现如上的功能，要做哪些事情呢？先列出来:

*  要用动态分配的内存的方式，来存放数组元素，且需要一个指针成员变量
 *  重载赋值 = 运算符
 *  重载括号 \[\] 运算符
 *  重载复制构造函数
 *  实现 push\_back 和 length 函数

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**实现的步骤**

要实现一个可变长的数组类，基本要需要实现下面的 7 个函数：  
![image][image 1]

**— —**

#### 01 构造函数 ####

构造函数的目的就是初始化一个数组，代码如下：

// 构造函数

**— —**

#### 02 复制构造函数 ####

复制构造函数目的就是产生一个与入参对象一样的对象，但是由于 MyArray 类是有指针成员变量的，所以我们必须用**深拷贝**的方式来实现复制构造函数，如果使用默认的复制构造函数，则会导致两个对象的指针成员变量指向的地址是同一个，这是非常危险的。

// 复制构造函数

**— —**

#### 03 析构函数 ####

析构函数的目的就是释放数组的资源，代码如下：

// 析构函数

**— —**

#### 04 重载赋值 = 运算符函数 ####

重载赋值 = 运算符函数目的就是 = 号左边对象里存放的数组，大小和内容都和右边的对象一样，代码如下：

// 重载赋值 = 运算符函数

**— —**

#### 05 重载 \[\] 运算符函数 ####

重载 \[\] 运算符函数目的就是能通过 \[\] 运算符来获取对应下标的数组值，代码如下：

// 重载[]运算符函数

**— —**

#### 06 加入元素到数组末尾的函数 ####

push\_back 函数的目的就是把一个新的元素，加入到数组的末尾，代码如下：

// 在数组尾部添加一个元素

**— —**

#### 07 获取数组长度的函数 ####

length 函数就比较简单了，直接返回成员变量 m\_size，就是数组的长度了，代码如下：

// 获取数组长度的函数

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**再改进下？**

push\_back 函数还有优化的空间，当前的 push\_back 函数每加入一个元素都会重新分配新的内存，这是会增大开销的。那么优化的思路： 提前分配好一个 n 大小的空间，当数组大小不够的时候，则才继续重新分配 2n 大小的空间，以此类推。我们需要新增两个成员变量：

int  m_cout;   // 数组元素的个数

改进后的 push\_back 函数，代码如下：

![image][image 2]

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*—*\*\*\*\*\* 5\*\*\*\*\*\*—\*

**小结**

最后，总体的代码如下：

![image][image 3]

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