Программирование

Очевидно, что пользователя может интересовать размер доступной свободной памяти в объекте класса vector, поэтому, аналогично стандартному классу, мы предусмотрели функцию-член, выдающую эту информацию.

int vector::capacity() const { return space; }

Иначе говоря, для объекта класса vector с именем v выражение v.capacity()–v.size() возвращает количество элементов, которое можно записать в объект v с помощью функции push_back() без выделения дополнительной памяти.

19.2.3. Функция resize

Имея функцию reserve(), реализовать функцию resize() для класса vector не представляет труда. Необходимо предусмотреть несколько вариантов.

• Новый размер больше ранее выделенной памяти.

• Новый размер больше прежнего, но меньше или равен ранее выделенной памяти.

• Новый размер равен старому.

• Новый размер меньше прежнего.

Посмотрим, что у нас получилось.

void vector::resize(int newsize)

 // создаем вектор, содержащий newsize элементов

 // инициализируем каждый элемент значением 0.0 по умолчанию

{

  reserve(newsize);

  for (int i=sz; i

                                              // новые элементы

  sz = newsize;

}

Основная работа с памятью поручена функции reserve(). Цикл инициализирует новые элементы (если они есть).

Мы не выделяли каждый из этих вариантов явно, но, как легко проверить, все они, тем не менее, обработаны правильно.

ПОПРОБУЙТЕ

Какие варианты следует предусмотреть (и протестировать), если мы хотим убедиться, что данная функция resize() работает правильно? Что скажете об условиях newsize==0 и newsize==–77?

19.2.4. Функция push_back

При первом рассмотрении функция push_back() может показаться сложной для реализации, но функция reserve() все упрощает.

void vector::push_back(double d)

 // увеличивает размер вектора на единицу;

 // инициализирует новый элемент числом d

{

  if (space==0) reserve(8); // выделяет память для 8

                            // элементов

  else if (sz==space) reserve(2*space); // выделяет дополнительную

                                        // память

  elem[sz] = d;  // добавляет d в конец вектора

  ++sz;          // увеличивает размер (sz — количество элементов)

}

Другими словами, если у нас нет свободной памяти, то удваиваем размер выделенной памяти. На практике эта стратегия оказывается очень удачной, поэтому она используется в стандартном библиотечном классе vector.

19.2.5. Присваивание

Присваивание векторов можно определить несколькими способами. Например, мы могли бы допускать присваивание, только если векторы имеют одинаковое количество элементов. Однако в разделе 18.2.2 мы решили, что присваивание векторов должно иметь более общий характер и более очевидный смысл: после присваивания v1=v2 вектор v1 является копией вектора v2 . Рассмотрим следующий рисунок.

Очевидно, что мы должны скопировать элементы, но есть ли у нас свободная память? Можем ли мы скопировать вектор в свободную память, расположенную за его последним элементом? Нет! Новый объект класса vector будет хранить копии элементов, но поскольку мы еще не знаем, как он будет использоваться, то не выделили свободной памяти в конце вектора.

Простейшая реализация описана ниже.

• Выделяем память для копии.

• Копируем элементы.

• Освобождаем старую память.

• Присваиваем членам sz, elem и space новые значения.

Код будет выглядеть примерно так:

vector& vector::operator=(const vector& a)

 // похож на конструктор копирования,

 // но мы должны работать со старыми элементами

{

  double* p = new double[a.sz];     // выделяем новую память

  for (int i = 0; i

                                                 // элементы

  delete[] elem;     // освобождаем старую память

  space = sz = a.sz; // устанавливаем новый размер

  elem = p;          // устанавливаем новые элементы

  return *this;      // возвращаем ссылку на себя

}