C++模拟实现vector的示例代码

下面是“C++模拟实现vector的示例代码”的攻略：

1. 了解vector的基本概念

在实现vector之前，首先需要了解vector的基本概念。vector是C++标准模板库中的一个容器，可以存储任意类型的数据，并且支持动态扩展。在使用vector时，需要包含 <vector> 头文件，并且使用 std 命名空间。

2. 分析vector的实现机制

vector的底层是通过数组实现的，每次添加元素时，如果当前的数组不够用，就需要重新分配一块更大的内存空间，并将原有的元素复制到新的内存空间中。这也是vector相对于普通数组的优点，可以自动管理内存，避免了手动管理内存的麻烦。因此，在实现vector时，也需要实现类似的内存管理机制。可以使用new/delete或者malloc/free等来动态分配内存空间。

3. 实现vector的示例代码

下面是C++模拟实现vector的示例代码：

template <typename T>
class MyVector{
public:
    MyVector();   //构造函数
    virtual ~MyVector();   //析构函数
    void push_back(const T& element);   //添加元素
    void pop_back();   //删除尾部元素
    T& operator[](int index);   //重载下标运算符
    int size();   //获取vector中元素个数
    int capacity();   //获取vector的容量大小

private:
    T* m_data;   //存储vector元素的数组指针
    int m_size;   //vector中元素的个数
    int m_capacity;   //vector的容量大小

    void reserve(int newCapacity);   //重新分配内存
};

template <typename T>
MyVector<T>::MyVector() {
    m_data = nullptr;
    m_size = 0;
    m_capacity = 0;
}

template <typename T>
MyVector<T>::~MyVector() {
    if(m_data != nullptr){
        delete[] m_data;
        m_data = nullptr;
        m_capacity = 0;
        m_size = 0;
    }
}

template <typename T>
void MyVector<T>::push_back(const T &element) {
    if(m_data == nullptr){   //第一次添加元素
        m_data = new T[1];
        m_capacity = 1;
    }
    if(m_size >= m_capacity){   //判断是否需要重新分配内存空间
        reserve(2*m_capacity);
    }
    m_data[m_size++] = element;
}

template <typename T>
void MyVector<T>::pop_back() {
    if(m_size > 0){
        m_size--;
        if(m_size < m_capacity/2){   //判断是否需要降低内存容量
            reserve(m_capacity/2);
        }
    }
}

template <typename T>
T &MyVector<T>::operator[](int index) {
    return m_data[index];
}

template <typename T>
int MyVector<T>::size() {
    return m_size;
}

template <typename T>
int MyVector<T>::capacity() {
    return m_capacity;
}

template <typename T>
void MyVector<T>::reserve(int newCapacity) {
    if(newCapacity > m_capacity){
        T* newData = new T[newCapacity];
        for(int i=0;i<m_size;i++){
            newData[i] = m_data[i];
        }
        delete[] m_data;
        m_data = newData;
        m_capacity = newCapacity;
    }
}

4. 示例说明

示例一：使用MyVector存储整数数组

MyVector<int> v;   //定义一个存储整数的MyVector
for(int i=0;i<10;i++){
    v.push_back(i);   //添加10个元素，即0~9
}
for(int i=0;i<v.size();i++){
    cout<<v[i]<<" ";   //输出vector中所有元素
}

输出结果为：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

示例二：使用MyVector存储自定义类型的数组

//自定义结构体
struct Student{
    string name;
    int age;
};

MyVector<Student> v;
Student s1 = {"Tom",20};
Student s2 = {"Jerry",21};
v.push_back(s1);   //添加第一个元素
v.push_back(s2);   //添加第二个元素
cout<<v[0].name<<" "<<v[0].age<<endl;   //输出第一个元素的属性
cout<<v[1].name<<" "<<v[1].age<<endl;   //输出第二个元素的属性

输出结果为：

Tom 20

Jerry 21

最后，以上只是简单的示例代码和说明，实际实现中还需要考虑更多细节和异常情况，同时也需要进行测试和性能优化。