C++中怎么实现一个可变长数组

本篇文章给大家分享的是有关C++中怎么实现一个可变长数组，小编觉得挺实用的，因此分享给大家学习，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获，话不多说，跟着小编一起来看看吧。

01 实现自定义的可变长数组类型

假设我们要实现一个会自动扩展的数组，要实现什么函数呢？先从下面的main函数给出的实现，看看有什么函数是需要我们实现的。

int main(){  MyArray a; // 初始化的数组是空的  for(int i = 0; i < 5; ++i)    a.push_back(i); // push_back是成员函数      MyArray a2,a3;  a2 = a; // 重载赋值运算符函数    // 由于上一句a2 = a语句，所以a.length()实际上就是a2.length()  for(int i = 0; i < a.length(); ++i)     cout << a2[i] << " ";    a2 = a3; // a2是空的数组  for(int i = 0; i < a2.length(); ++i) // a2.length()返回0    cout << a2[i] << " ";  cout << endl;    a[3] = 100;  // 重载[]运算符函数  MyArray a4(a); // 重载复制构造函数    for(int i = 0; i < a4.length(); ++i)    cout << a4[i] << " ";    return 0;}

输出结果：

0 1 2 3 40 1 2 100 4

要实现的方式，要做哪些事情呢？我先列一下：

要用动态分配的内存来存放数组元素，需要一个指针成员变量  重载赋值=运算符  重载[]运算符  重载复制构造函数  实现push_back和length()函数

02 MyArray类的实现步骤

要实现一个可变长数组类的，基本需要实现下面的7个函数：

class MyArray // 可变长数组类{public:  // 1. 构造函数，s代表数组元素的个数  MyArray(int s = 0);    // 2. 复制构造函数  MyArray(MyArray &a);    // 3. 析构函数  ~MyArray();    // 4. 重载赋值=运算符函数，用于数组对象间的赋值  MyArray & operator=(const MyArray & a);  // 5. 重载[]运算符函数，用于获取数组下标对于的值  int & operator[](int i);    // 6. 加入一个元素到数组的末尾  void push_back(int v);    // 7. 获取数组的长度  int length();private:  int m_size; // 数组元素的个数  int* m_ptr; // 指向动态分配的数组};

1. 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MyArray::MyArray(int s = 0):m_size(s){  // 当初始化长度为0的数组时，数组指针就是空的  if(s == 0)    m_ptr = NULL;  // 当初始化长度不为0时，则申请对应大小的空间  else    m_ptr = new int[s];}

2. 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，所以我们必须才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MyArray::MyArray(const MyArray &a){  // 如果入参的数组对象的指针地址为空时，则也初始化一个空的数组  if(a.m_ptr == NULL)  {    m_ptr = NULL;    m_size = 0;  }  // 如果入参的数组对象有数据时，则申请一个新的地址，最后来复制入参对象数组对象的数据和大小。  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. 析构函数

析构函数的目的就是释放数组的资源

// 析构函数MyArray::~MyArray(){  // 如果指针地址不为空时，则释放资源  if(m_ptr)    delete [] m_ptr;}

4. 重载赋值=运算符函数

重载赋值=运算符函数目的就使=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

// 重载赋值=运算符函数MyArray & MyArray::operator=(const MyArray & a){  if(m_ptr == a.m_ptr) // 防止a=a这样的赋值导致出错    return *this;     if(a.m_ptr == NULL) // 如果a里面的数组是空的  {    if(m_ptr)      delete [] m_ptr; // 释放旧数组的资源        m_ptr = NULL;    m_size = 0;    return *this;  }    if(m_size < a.m_size) // 如果原有空间足够大，就不用分配新的空间  {    if(m_ptr)      delete [] m_ptr; // 释放旧数组的资源          m_ptr = new int[a.m_size]; // 申请新的内存地址  }    memcpy(m_ptr, a.m_ptr, sizeof(int)*a.m_size);  m_size = a.m_size;  return *this;}

5. 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

// 重载[]运算符函数int & MyArray::operator[](int i){  return m_ptr[i]; // 返回对应下标的数组值}

6. 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

// 在数组尾部添加一个元素void MyArray::push_back(int v){  if(m_ptr) // 如果数组不为空  {    int *tmpPtr = new int[m_size + 1]; // 重新分配空间    memcpy(tmpPtr, m_ptr, sizeof(int)*m_size); // 拷贝原数组内容    delect [] m_ptr;    m_ptr = tmpPtr;  }  else // 如果数组本来就是空的  {    m_ptr = new int[1];    }    m_ptr[m_size++] = v; //加入新的数组元素}

7. 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

// 获取数组长度的函数int MyArray:;length(){  return m_size;}

03 小结

可变长数组类型实现的整体代码，如下：

class MyArray{public:  // 1. 构造函数，s代表数组元素的个数  MyArray(int s = 0):m_size(s)  {    if(s == 0)      m_ptr = NULL;    else      m_ptr = new int[s];  }    // 2. 复制构造函数  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); // 拷贝原数组内容      m_size = a.m_size;    }  }    // 3. 拷贝构造函数  ~MyArray()  {    if(m_ptr)      delete [] m_ptr;  }    // 4. 重载赋值=运算符函数  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); // 拷贝原数组内容    m_size = a.m_size;    return *this;  }    // 5. 重载[]运算符函数  int & operator[](int i)  {    return m_ptr[i];  }    // 6. 在数组的末尾加入一个新的元素  void push_back(int v)  {    if(m_ptr) // 如果数组不为空    {      int *tmpPtr = new int[m_size + 1]; // 重新分配空间      memcpy(tmpPtr, m_ptr, sizeof(int)*m_size); // 拷贝原数组内容      delete [] m_ptr;      m_ptr = tmpPtr;    }    else // 如果数组本来就是空的    {      m_ptr = new int[1];      }        m_ptr[m_size++] = v; //加入新的数组元素  }    // 7. 获取数组的长度  int length()  {    return m_size;  }private:  int m_size; // 数组元素的个数  int* m_ptr; // 指向动态分配的数组};

以上就是C++中怎么实现一个可变长数组，小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注亿速云行业资讯频道。