C++ STL vector 容器模拟实现及迭代器失效问题详解

前言

在模拟实现 vector 过程中，有很多细节需要处理。

vector——基本模型

首先自定义一个 vector 类，放在自定义的命名域中，给定相应的成员以及函数，包括默认成员函数和自定义变量。下面是 vector 最初始的样子，只有自定义成员变量：

namespace xxx {
template<class T>
class vector {
public:
    typedef T* iterator; // 因为 vector 会支持迭代器访问，所以我们这里定义 T*
private:
    iterator _start = nullptr; // _start , _finish 相当于 vector 的开头和末尾的指针
    iterator _finish = nullptr;
    iterator _end_of_storage = nullptr; // 这个代表边界 vector 的容量边界
};
}

vector——迭代器模拟实现

vector 支持迭代器访问，我们先来简单实现一下迭代器：

// 指向数据不能修改，本身可以修改
typedef const T* const_iterator;
iterator begin() { return _start; }
iterator end() { return _finish; }
const_iterator begin() const { return _start; }
const_iterator end() const { return _finish; }

vector——容量函数以及 push_back、pop_back

实现 reserve（扩容）函数、resize（控制 size）、push_back 以及 pop_back：

size_t size  
{
     _finish - _start;
}

{
     _end_of_storage - _start;
}

{
     (n > ()) {
         oldSize = (); 
        T* tmp =  T[n];
        (tmp, _start, (T) * oldSize); 
        [] _start; 
        _start = tmp;
        _finish = _start + oldSize;
        _end_of_storage = _start + n; 
    }
}

{
     (n < ()) 
    {
        _finish = _start + n; 
    }
     {
        (n); 
         (_finish != _start + n) 
        {
            *_finish = val;
            ++_finish;
        }
    }
}

{
     (_finish == _end_of_storage) 
    {
        (() ==  ?  : () * );
    }
    *_finish = x;
    ++_finish;
}

{
    (_finish > _start);
    --_finish; 
}