✨引言
上一篇博客讲了类模板的基本使用，那么这篇博客就来做一个类模板实战。让我们自己封装一个数组类，可以适应基本数据类型和自定义数据类型。
《C++提高编程》专栏主要针对C++泛型编程和STL技术做详细讲解，深入研究C++的使用，对C/C++感兴趣的小伙伴可以订阅专栏共同学习，专栏还在持续更新中✨
✨目录
案例要求
- 可以对内置数据类型以及自定义数据类型的数据进行存储
- 将数组中的数据存储到堆区
- 构造函数中可以传入数组的容量
- 提供对应的拷贝构造函数以及operator=防止浅拷贝问题
- 提供尾插法和尾删法对数组中的数据进行增加和删除
- 可以通过下标的方式访问数组中的元素
- 可以获取数组中当前元素个数和数组的容量
完成步骤
1、封装数组类属性并完成有参构造以及析构函数
#pragma once
#include<iostream>
using namespace std;
template<class T>
class Arrays
{
private:
T* arr;//数组arr存放T类型的数据
int capacity;//数组容量
int size;//数组大小
public:
Arrays(int capacity)
{
this->capacity = capacity;
this->size = 0;
this->arr = new T[this->capacity];
}
~Arrays()
{
if (this->arr != NULL)
{
delete []this->arr;
this->arr = NULL;
}
}
};
我把自己的这个数组类模板放到一个.hpp文件里，方便测试的时候调用。代码第一行是为了防止头文件重复包含，template里面的T就是数组的数据类型，根据调用时不同的指定存放不同类型的数据。将数组arr以及数组容量和大小进行封装，写在私有权限下即可 。然后提供该类的有参构造，参数列表传入的是数组容量，有参构造初始化了数组的容量以及大小并将数组开辟到了堆区。析构函数就是来清理堆区数据，如果我们开辟的堆区数组不为空，那就清理掉并将其指向NULL，这样可以防止野指针出现，避免异常。
2、提供对应的深拷贝构造函数防止调用析构时出错
Arrays(const Arrays& p)
{
this->capacity = p.capacity;
this->size = p.size;
this->arr = new T[p.capacity];
for (int i = 0; i < this->size; i++)
{
this->arr[i] = p.arr[i];
}
}如果不提供深拷贝，那么编译器就会有：this->arr=p->arr 这行代码 ，那么一旦我们调用编译器提供的浅拷贝，当运行到析构函数时，就会出现重复删除地址的情况，必然会出现程序错误。所以我们要自己提供深拷贝构造函数，将上面的代码改为 this->arr= new T[p.capacity] ，这样调用析构的时候各自删除各的堆区数据，不会出现上述情况。最后利用for循环将传进来的对象的数据赋值给新开辟的数组。
3、重载类内的赋值运算符防止浅拷贝问题出现
Arrays& operator=(const Arrays& p)
{
if (this->arr!=NULL)
{
delete []this->arr;
this->arr = NULL;
this->capacity = 0;
this->size = 0;
}
//深拷贝过程
this->capacity = p.capacity;
this->size = p.size;
this->arr = new T[this->capacity];
for (int i = 0; i < p.size; i++)
{
this->arr[i] = p.arr[i];
}
return *this;
}当数组数据是对象的类型时，不能简单的将数组进行赋值操作，因为也牵扯到直接赋值出现一样的数组地址的情况，存在着深浅拷贝问题。赋值的时候是将传入参数的数据赋值给自己，因此先把自己的属性清空，然后就是深拷贝的实现了。最后返回的是*this，this指针能够指向不同成员属性，那么*this就是对象本身，然后看到返回值类型是对象引用，这样就可以实现对象间的连续赋值了。
4、提供尾部插入和删除的方法
void insert_Arrays(const T&value)
{
if (this->capacity == this->size)
{
return;
}
this->arr[size] = value;
this->size++;
}
void delete_Arrays()
{
if (this->size == 0)
{
return;
}
this->size--;
}尾插过程：先判断数组是否已经满了，如果不满就将形参赋值给当前数组最后一个下标的位置，然后更新数组下标，这样就能保证每次插入的数据都在数组末尾。
尾删的实现：先判断数组是否为空，不为空的时候直接把数组大小减一即可，让编译器访问不到当前的最后一个数组元素。注意尾删的只是数据的指针，数组的地址并未删除。
5、重载[]得到数组中对应下标的数据信息
T& operator[](int index)
{
return this->arr[index];
}如果数组内容是对象类型，是不存在对象数组的，所以要对[]运算符进行重载。返回值类型为数据类型的引用，也就是具体的数组内的值，传进去的整型参数就是数组下标。
6、提供get方法获取当前数组容量及大小
int getSize()
{
return this->size;
}
int getCapacity()
{
return this->capacity;
}这里就是经典的get方法了，返回对应封装的成员属性 ，不做多解释。
7、提供打印函数测试基本数据类型和自定义数据类型的存储
#include"arrays.hpp"
class Hero
{
friend void printHero(Arrays<Hero>&hero);
private:
string name;
string position;
public:
Hero() {}
Hero(string name, string position)
{
this->name = name;
this->position = position;
}
};
void printArrays(Arrays<int>arr)
{
for (int i = 0; i < arr.getSize(); i++)
{
cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;
}
void printHero(Arrays<Hero>&hero)
{
for (int i = 0; i < hero.getSize(); i++)
{
cout << "姓名："<<hero[i].name<<" 位置："<<hero[i].position<<endl;
}
}
void test()
{
cout << "普通类型数组测试：" << endl;
cout << "输入数组容量为：" ;
int n = 0; cin >> n;
Arrays<int> array(n);
cout << "输入数据：";
for (int i = 0; i < array.getCapacity(); i++)
{
int value = 0;
cin >> value;
array.insert_Arrays(value);
}
cout << "打印数组信息："<<endl;
printArrays(array);
array.delete_Arrays();
cout << "删除一次尾部数据后打印数组信息：" << endl;
printArrays(array);
}
void test1()
{
cout << "自定义类型数组测试：" << endl;
Hero h1("火舞","中单");
Hero h2("韩信","打野");
Hero h3("桑启","游走");
Hero h4("守约","发育");
Hero h5("关羽","对抗");
Arrays<Hero> array(5);
array.insert_Arrays(h1);
array.insert_Arrays(h2);
array.insert_Arrays(h3);
array.insert_Arrays(h4);
array.insert_Arrays(h5);
printHero(array);
array.delete_Arrays();
cout << "删除一次尾部数据后打印数组信息："<<endl;
printHero(array);
}首先引入之前封装的数组类头文件，提供printArrays和printHero函数来进行数组信息的打印，test和test1函数分别是整型数组和对象数组的测试。接下来看运行效果。
运行效果：
✨总结
这里封装的数组类和后面即将提到的vector容器有不少相似之处，那么下一篇博客就会分享vector容器的知识了，希望这种讲解能让大家容易的理解，我们下篇博客不见不散！