实现c++标准模板库STL(implement the c++ STL)

Author : yqtao

https://github.com/yqtaowhu

学c++同学必会的一项技能必须懂得STL，STL真的非常的强大，因此自己想实现一个自己的STL库，因此在读了《STL源码剖析》之后，开始了编写自己的库道路，如果你有兴趣，欢迎和我一起研究，完整的代码和测试案例在我的Github：https://github.com/yqtaowhu/DataStructureAndAlgorithm

vector的实现概要：

1. 在实现vector的过程中，自己并没有编写自己的配置器（Allocator）,而是用了c++标准的配置器，配置器的内容在c++标准头文件<memory>中。
2. 定义vecotr的嵌套类型

typedef T                       value_type;
    typedef value_type*             iterator;
    typedef const value_type*       const_iterator;
    typedef value_type&             reference;
    typedef value_type*             pointer;
    typedef size_t                  size_type;    
    typedef ptrdiff_t               difference_type; //表示两个迭代器之间的距离 ,c++内置定义 typedef int ptrdiff_t;

1. 三个重要的迭代器

    iterator _start;                    //数组的首元素
    iterator _end;                      //目前使用空间的尾
    iterator _end_of_storage;           //目前可用空间的尾

1. vector中众多的构造函数，当然还有一个初始化列表没有实现，同时还有一些没有实现，因为太多了，自己也是实现了一部分。

    myVector() :_start(0), _end(0), _end_of_storage(0){}//默认构造函数
    myVector(size_type n, const T& value);
    myVector(size_type n);  
    myVector(iterator first, iterator last);
    myVector(const myVector& v);            //复制构造函数
    myVector& operator=(const myVector& rhs);  //赋值操作符函数

1. vector容器操作

iterator begin() { return _start; }
    iterator end()   { return _end; }
    const_iterator cbegin() const { return _start; }    //常量迭代器
    const_iterator cend() const { return _end; }

    size_type size()  { return size_type(end() - begin()); }  //注意转换成size_t类型
    size_type capacity() { return size_type(_end_of_storage - begin()); }
    bool empty() { return begin() == end(); }
    void swap(myVector &other);


    reference front() { return *begin(); }
    reference back() { return *(end() - 1); }
    reference operator[] (size_type n) { return *(begin() + n); }           //重载[],这样可以用a[n]进行访问元素

                                                                            //删除数组中的元素，并且释放内存

    void insert_aux(iterator positon, const T& x);  //一个插入辅助的函数，在向量为满的时候用到
    void push_back(const T& value);
    void pop_back();
    void insert(iterator position, size_type n, const T& x);  

    iterator erase(iterator position);
    iterator erase(iterator first, iterator last);  //删除[first,last)的元素
    void clear() { erase(begin(), end()); }

**下面是自己的测试结果，测试的样本并不多，因此肯定有Bug，如果有兴趣，欢迎指出。**

#include "myVector.h"
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
    myVector<float>v;
    cout << "测试默认构造函数" << endl;
    cout << v.size() << " " << v.capacity() << endl;
    cout << "测试构造函数，构造10个1元素" << endl;
    myVector<int> v1(10, 1);                
    for (int i = 0; i < v1.size(); i++) 
        cout << v1[i] <<"  ";            //操作符重载[]成功   
    cout << endl;
    cout << "得到头和尾的值" << endl;
    cout <<v1.front()<<"  "<<v1.back() << endl;  //测试函数
    cout << endl;
    cout << "测试复制构造函数" << endl;
    myVector<int> vcopy(v1);
    for (int i = 0; i < vcopy.size(); i++)
        cout << vcopy[i] <<"  ";
    cout << endl;


    cout << "测试赋值操作符" << endl;
    myVector<int>vv;
    vv = v1;
    for (int i = 0; i < vv.size(); i++)
        cout << vv[i] << "  ";
    cout << endl;


    cout << "测试构造函数,构造n个0元素" << endl;
    myVector<float>v2(10);
    for (int i = 0; i < v2.size(); i++)
        cout << v2[i] << "  ";  
    cout << "测试是否为空" << endl;
    cout <<boolalpha<< v2.empty() << endl;
    cout << "测试push_back()" << endl;
    v2.push_back(3);
    cout << v2.size() << "  " << v2.capacity() << "  " << v2[1] << endl;
    cout << "测试pop_back()" << endl;
    v2.pop_back();
    cout << v2.size() << "  " << v2.capacity() << "  " << v2[10] << endl;
    cout << "测试erase(fisrt,last)" << endl;
    for (int i = 0; i < v2.size(); i++) {
        v2[i] += i; cout << v2[i] << "  ";
    }
    cout << endl;
    v2.erase(v2.begin(), v2.begin() + 2);    //从开始，删除两个元素
    for (int i = 0; i < v2.size(); i++)
        cout << v2[i] << "  ";
    cout << endl;
    cout << "测试erase(positon)" << endl;
    v2.erase(v2.begin() + 2);
    for (int i = 0; i < v2.size(); i++)
        cout << v2[i] << "  ";
    cout << endl;

    //测试重要的函数insert()
    cout << "测试insert(iterator positon, size_type n, const T& x)" << endl;
    myVector<string>vec(5, "test");
    for (int i = 0; i < vec.size(); i++)
        cout << vec[i] << "  " ;
    cout << endl;
    vec.insert(vec.begin() + 2, 7, "program");   //加入7个相同字符
    for (int i = 0; i < vec.size(); i++)
        cout << vec[i] << "  ";
    cout << endl;
    cout << vec.size() << "  " << vec.capacity() << endl;

    cout << "测试迭代器" << endl;
    myVector<string> str(10, "test");
    auto it = str.begin();          //auto位c++11关键字，判断类型
    for (; it != str.end(); ++it)
        cout << *it << " ";
    cout << endl;

    cout << "使矩阵给容器赋初值" << endl;
    int a[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
    myVector<int> v4(a, a + sizeof(a)/sizeof(a[0]));
    for (int i = 0; i < v4.size(); i++)
        cout << v4[i] << "  ";
    cout << endl;


}