vector源码2(参考STL源码--侯捷)

Posted ybf-yyj

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了vector源码2(参考STL源码--侯捷)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

 

vector源码1(参考STL源码--侯捷)

 

vector源码2(参考STL源码--侯捷)

 

vector源码(参考STL源码--侯捷)-----空间分配导致迭代器失效

 

vector的构造和内存管理

  vector所采用的数据结构非常简单:线性连续空间,它是由两个迭代器start和finish分别指向配置得来的连续空间中目前已被使用的范围,并以迭代器end_of_storage指向整块连续空间(含备用空间)的尾端:

class vector  //详细源码可见

{

.......... 

protected:

    typedef simple_alloc<value_type,Alloc> data_allocator;  //simple_alloc是SGI STL的空间配置器

     iterator start;   //表示目前使用空间的头

    iterator finish;   //表示目前使用空间的尾

    iterator end_of_storage;   //表示目前可用空间的尾

..........

  为了降低空间速配成本,vector的实际配置大小是原来容器大小的2倍,见下图:

技术分享图片

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main(){
    vector<int> v(3,3);
    cout<<v.size()<<"  "<<v.capacity()<<endl; //3 3
    v.push_back(5);
    cout<<v.size()<<"  "<<v.capacity()<<endl; //4 6
    v.push_back(6);v.push_back(7);v.push_back(8);
    cout<<v.size()<<"  "<<v.capacity()<<endl; //7 12

    for(int i=0;i<v.size();i++){ //3 3 3 5 6 7 8
        cout<<v[i]<< ;
    }
    cout<<endl;

    v.pop_back();v.pop_back();
    cout<<v.size()<<"  "<<v.capacity()<<endl; //5 12
    v.pop_back();
    cout<<v.size()<<"  "<<v.capacity()<<endl; //4 12

    vector<int>::iterator it=find(v.begin(),v.end(),5);
    if(it!=v.end())
        v.erase(it);
    cout<<v.size()<<"  "<<v.capacity()<<endl; //3 12

    it=find(v.begin(),v.end(),3);
    if(it!=v.end())
        v.insert(it,4,7);
    cout<<v.size()<<"  "<<v.capacity()<<endl; //7 12

    for(int i=0;i<v.size();i++){ //7 7 7 7 3 3 3
        cout<<v[i]<< ;
    }
    cout<<endl;

    v.clear();
    cout<<v.size()<<"  "<<v.capacity()<<endl; //0 12
    return 0;
}

  vector缺省使用alloc作为空间配置器,并据此另外定义了一个data_allocator,为的是更方便以元素大小为配置单位,data_allocator::deallocate(n)表示配置n个元素空间,vector提供许多constructors一个允许我们指定空间大小及初值。

/构造函数,允许指定vector大小n和初值value

vector(size_type n,const T& value){fill_initialize(n,value);}

//填充并初始化 

void fill_initialize(size_type n,const T& value){ //用于vector初始赋值

        start=allocate_and_fill(n,value);

        finish=start+n;

        end_of_storage=finish;

}

//配置空间,并填满内存

iterator allocate_and_fill(size_type n,const T& x){

      iterator result=data_allocator::allocate(n)

      /*全局函数,uninitialized_fill_n()有3个参数:

        迭代器first指向欲初始化空间的地址的起始处

       *初始化空间的大小n

       *初始化的值x*/ 

        uninitialized_fill_n(result,n,x);

        return result;

}

   uninitialled_fill_n()会更根据第一参数类型来决定是使用算法fill_n()或反复调用construct();fill_n()多用于初始化多个相同数据,construct()多用于插入一个数据。

  当我们利用push_back()插入元素是,vector会先检查备用空间是否充足,如果充足,尾部插入数据,否则,先扩充空间,再插入数据,这里就要考虑到重新分配、移动数据、释放空间的问题。

void push_back(const T& x){//添加元素

        if(finish !=end_of_storage)//是否超出最大可容纳空间{

            /*全局函数,construct()接收一个指针p和一个初值value,该函数的用途就是将

              初值value设定到指针锁指的空间上。

            */

            construct(finish,x);

            ++finish;

        }

        else {

            insert_aux(end(),x);  //vector的成员函数

        }

    }

insert_aux ()的具体实现如下:

template <class T,class Alloc>
void vector<T,Alloc>::insert_aux(iterator position, const T &x){
    if(finish!=end_of_storage){//还有备用空间
        //在备用空间起始处构造一个元素,并在vector最后一个元素值为其初值
        construct(finish,*(finish-1));
        ++finish;
        T x_copy=x;
        copy_backward(position,finish-2,finish-1);
        *position=x_copy;
    }
    else{//以无备用空间
        const size_type old_size=size();
        const size_type len=old_size !=0? 2*old_size:1;
        //以上配置原则:如果为0,则配置1,否则配置原来大小的2倍
        iterator new_start=data_allocator::allocate(len);//实际配置
        iterator new_finish=new_start;
        try{
            //将原vector元素拷贝过来
            new_finish=uninitialized_copy(start,position,new_start);
            //为新元素设置初值
            construct(new_finish,x);
            ++finish();
            //将原vector的备用空间中的内容也从新拷贝过来
            new_finish=uninitialized_copy(position,finish,new_finish);
        }
        catch(...){
            destory(new_start,new_finish);
            data_allocator::deallocate(new_start,len);
            throw;
        }
        //析构释放原vector
        destory(begin(),end());
        deallocate();
        //调整迭代器,指向新的vector
        start=new_start;
        finish=new_finish;
        end_of_storage=new_start+len;
    }
}

 可以看到,动态增加是直接开辟新的2倍的空间,进行数据的复制,而不是直接在原来vector后面开辟空间,因为无法保证其后面是否有足够空间,这也就说明指向原vector的所有迭代器就都失效了(查看示例)


以上是关于vector源码2(参考STL源码--侯捷)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

vector源码(参考STL源码--侯捷)-----空间分配导致迭代器失效

list源码4(参考STL源码--侯捷):transfersplicemergereversesort

list源码1(参考STL源码--侯捷):list节点迭代器数据结构

list源码2(参考STL源码--侯捷):constructorpush_backinsert

stl源码剖析 为啥要使用仿函数

《STL 源码剖析》学习笔记之容器vector