C++数据结构数组类的创建

在C或C++的原生数组里，有一点不好的就是数组越界是察觉不到，代码也不会提醒，至于越界产生的bug什么时候引发系统问题，我们也无从知晓。在这里我们可以创建一个数组类，内部包含数组长度、数组越界访问时能主动发现。

数组类的创建我们还是按照顺序表的思路，创建一个Array类，实现基本的操作，再创建StaticArray与DynamicArray一个静态一个动态数组类，数组存储位置及大小，均在这两个子类完成，同时提供数组类对象间的赋值。

首先我们来看下父类Array，采用类模板方式，继承自MyObject类，并完成基本的数组操作

#ifndef __ARRAY_H__
#define __ARRAY_H__

#include "MyObject.h"
#include "MyException"

namespace MyLib
{
template <typename T>
class Array : public MyObject
{
protected:
    T* m_array;	//指针
public:
	
    virtual bool set(int index, const T& e)	//设置固定位置的值
    {
	bool ret = ( (0 <= index)&&(index <length()) );
	if (ret)
	{
	    m_array[index] = e;
	}
	else
	{
	    THROW_EXCEPTION(IndexOutOfBoundsException, "Index Out Of Bounds Array");
	}
	return ret;
    }

    virtual bool get(int index, T& e)	//获取固定位置的值
    {
    	bool ret = ( (0 <= index)&&(index < length()) );
	if (ret)
	{
	    e = m_array[index];
	}
	else
	{
	    THROW_EXCEPTION(IndexOutOfBoundsException, "Index Out Of Bounds Array");
	}
    }

    T& operator[](int index)	//重载[]操作符，使得类能想数组那样使用
    {
	bool ret = ( (0 <= index)&&(index < length()) );
	if (ret)
	{
	    return m_array[index];
	}
	else
	{
	    THROW_EXCEPTION(IndexOutOfBoundsException, "Index Out Of Bounds Array");
	}
    }

    T operator[](int index) const	//重载const类的[]
    {
	return const_cast<Array<T>&>(*this)[index];
    }

    virtual int length() = 0;	//提供一个获取数组长度的纯虚函数，在子类中实现
};

}
#endif	//__ARRAY_H__

StaticArray类，继承自父类，数组空间由在栈提供

#ifndef __STATIC_H__
#define __STATIC_H__

#include "Array.h"

namespace MyLib
{
template <typename T, int N>
class StaticArray : public Array<T>
{
private:
    T array[N];		//分配数组空间
    int m_length;	//数组长度

public:
    StaticArray()
    {
	m_array = array;
	m_length = N;
    }

    StaticArray(const StaticArray<T, N>& obj)	//重写拷贝构造函数
    {
	m_array = array;
	for (int i=0; i<obj.m_length; i++)
	{
	    m_array[i] = obj[i];
	}
	m_length = obj.m_length;
    }

    StaticArray<T, N>& operator= (const StaticArray<T, N>& obj)	//重写赋值构造函数
    {
	if (this != &obj)
	{
	    for (int i=0; i<m_length; i++)
	    {
		m_array[i] = obj[i];
	    }
	}
	return *this;
    }

    int length()	//将继承自父类Array的length()函数实现
    {
	return m_length;
    }
};
}
#endif	//__STATIC_H__

下边是DynamicArray子类，与StaticArray类似，只是数组的空间所在的位置是在堆空间上

#ifndef __DYNAMICARRAY_H__
#define __DYNAMICARRAY_H__

#include "Array.h"

namespace MyLib
{
template <typename T>
class DynamicArray : public Array<T>
{
private:
    int m_length;
public:
    DynamicArray(int length)
    {
	m_array = new T[length];	//构造函数中指定数组长度，并分配堆空间
	if (m_array)
	{
	    m_length = length;
	}
	else
	{
	THROW_EXCEPTION(NoEnoughtMemoryException, "No Enought Memory to Create DynamicArray...");
	}
    }

    DynamicArray(const DynamicArray<T>& obj)	//重写拷贝构造函数
    {
	T* array = new T[obj.m_length];
	if (array)
	{
	    m_array = array;
            m_length = obj.m_length;
	    for (int i=0; i<m_length; i++)
	    {
		m_array[i] = obj[i];
	    }
	}
	else
	{
	    THROW_EXCEPTION(NoEnoughtMemoryException, "No Enought Memory to Create DynamicArray...");
	}

    }

    DynamicArray<T>& operator=(const DynamicArray<T>& obj)	//重写赋值构造函数
    {
	if (this != &obj)
	{
	    for (int i=0; i<m_length; i++)
	    {
		m_array[i] = obj[i];
	    }
	}
	return *this;
    }

    void resize(int length)		//重定义数组大小
    {
	T* array = new T[length];

	if (array)
	{
            int len = m_length < length ? m_length : length;
	    for (int i=0; i<len; i++)
	    {
	    	array[i] = m_array[i];
	    }

	    T* temp = m_array;
	    m_array = array;
	    m_length = length;

	    delete[] temp;
	}
	else
	{
	    THROW_EXCEPTION(NoEnoughtMemoryException, "No Enought Memory to Create DynamicArray...");
	}
    }

    int length()	//实现继承自父类的length()函数
    {
	return m_length;
    }
};
}

#endif	//__DYNAMICARRAY_H__

上边就把Array、StaticArray、DynamicArray实现完了，这里我们将他们都实现在头文件中，也可以分开到源文件中，下边我们在main函数中调用一下

#include <iostream>

#include "StaticArray.h"
#include "DynamicArray.h"

using namespace std;
using namespace MyLib;

int main()
{
    cout << "StaticArray..........." << endl;
    StaticArray<int, 10> list1;

    for (int i=0; i<list1.length(); i++)
    {
    	list1[i] = i;	//设置数组元素
    }
    for (int i=0; i<list1.length(); i++)
    {
    	cout << list1[i] << " " ;
    }

    cout << endl << "DynamicArray.........." << endl;
    DynamicArray<int> list2(10);	
    for (int i=0; i<list2.length(); i++)
    {
    	list2[i] = i;	//设置数组元素
    }
    for (int i=0; i<list2.length(); i++)
    {
    	cout << list2[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    system("pause");

    return 0;
}

编译执行

到这里我们的数组类就创建完成了，也可以按照需求增减功能。

C++数据结构数组类的创建

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