2023/9/14 -- C++/QT

プログラミング 2023-10-04 18:32:26 訪問数: null

手術：

Vector の後に MyVector を実装します。最も重要なことは二重拡張を実現することです

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T>
class MyVector
{
private:
    T *data;
    size_t size;
    size_t V_capacity;
public:
    //无参构造
    MyVector():data(nullptr),size(0),V_capacity(0) {
        //cout<<"MyVector::无参构造"<<endl;
    }
    //有参构造
    MyVector(int count,T val){
        size = count;
        V_capacity = count;
        data = new T[count];
        for(int i = 0;i < count;i++){
            data[i] = val;
        }
        //cout<<"MyVector::有参构造"<<endl;
    }
    //析构函数
    ~MyVector(){
        delete [] data;
        data = nullptr;
        //cout<<"MyVector::析构函数"<<endl;
    }
    // 定义迭代器类
    class MyIterator {
    private:
        T* ptr;
    public:
        //有参构造
        MyIterator(T* p):ptr(p){
            //cout<<"MyIterator::有参构造"<<endl;
        }
        // *重载
        T& operator*()const {
            return *ptr;
        }
        // 前置++重载
        MyIterator& operator++() {
            ++ptr;
            return *this;
        }
        // 后置++重载
        MyIterator operator++(int) {
            MyIterator temp = *this;
            ++ptr;
            return temp;
        }
        // 前置--重载
        MyIterator& operator--() {
            --ptr;
            return *this;
        }
        // 后置--重载
        MyIterator operator--(int) {
            MyIterator temp = *this;
            --ptr;
            return temp;
        }
        // ==重载
        bool operator==(const MyIterator& other) const {
            return ptr == other.ptr;
        }
        // !=重载
        bool operator!=(const MyIterator& other) const {
            return ptr != other.ptr;
        }
    };
    //begin 函数  返回第一个元素的迭代器
    MyIterator begin() {
        return MyIterator(data);
    }
    //end 函数  返回最末元素的迭代器(注:实指向最末元素的下一个位置)
    MyIterator end() {
        return MyIterator(data + size);
    }
    //assign 函数  对MyVector中的元素赋值
    void assign(size_t num, const T &val ){
        for(int i = 0;i < num;i++){
            data[i] = val;
        }
        cout<<"assign 函数"<<endl;
    }
    //at 函数  返回指定位置的元素
    T at(int pos){
        if(pos < 0 || pos >= size){
            throw int(1);                 //抛出异常
        }
        return data[pos];
    }
    //back 函数 返回最末一个元素
    T& back(){
        return data[size-1];
    }
    //capacity 函数  返回vector所能容纳的元素数量
    size_t capacity(){
        return V_capacity;
    }
    //clear 函数  清空所有元素
    void clear(){
        size = 0;
    }
    //empty 函数  判空
    bool empty(){
        return size == 0;
    }
    //front 函数  返回第一个元素
    T& front(){
        return data[0];
    }
    //pop_back 函数  移除最后一个元素
    void pop_back(){
        if(empty()){
            throw int(2);           //抛出异常
        }
        size--;
    }
    //push_back 函数  在MyVector最后添加一个元素
    void push_back(const T& value) {
        if (size == V_capacity) {
            // 扩容逻辑
            size_t newCapacity = (V_capacity == 0)?1:V_capacity * 2;
            T* newData = new T[newCapacity];
            for(int i = 0;i < static_cast<int>(size);i++){
                newData[i] = data[i];
            }
            delete[] data;
            data = newData;
            V_capacity = newCapacity;
        }
        data[size++] = value;
    }
    //size 函数  返回Vector元素数量的大小
    size_t get_size(){
        return size;
    }
};

int main()
{
    MyVector<int> V1(5,2);
    cout<<"V1的第一个元素 = "<<V1.front()<<endl;
    cout<<"V1的最末一个元素 = "<<V1.back()<<endl;
    cout<<"V1的capacity = "<<V1.capacity()<<endl;
    cout<<endl;
    cout<<"********************************************************"<<endl;
    cout<<endl;

    V1.push_back(8);
    V1.push_back(5);
    V1.push_back(7);
    V1.push_back(6);
    cout<<"V1的第一个元素 = "<<V1.front()<<endl;
    cout<<"V1的最末一个元素 = "<<V1.back()<<endl;
    cout<<"V1的capacity = "<<V1.capacity()<<endl;
    cout<<"V1的size = "<<V1.get_size()<<endl;
    cout<<endl;
    cout<<"********************************************************"<<endl;
    cout<<endl;

    int *p = NULL;
    MyVector<int>::MyIterator q(p);
    cout<<"当前容器内的元素:";
    for(q = V1.begin();q != V1.end();q++){
        cout<< *q <<"\t";
    }
    cout<<endl;
    cout<<endl;
    cout<<"********************************************************"<<endl;
    cout<<endl;

    V1.pop_back();
    cout<<"V1的最末一个元素 = "<<V1.back()<<endl;
    V1.pop_back();
    cout<<"V1的最末一个元素 = "<<V1.back()<<endl;
    V1.pop_back();
    cout<<"V1的最末一个元素 = "<<V1.back()<<endl;
    cout<<"V1的size = "<<V1.get_size()<<endl;
    cout<<endl;
    cout<<"********************************************************"<<endl;
    cout<<endl;

    V1.clear();
    cout<<"V1的size = "<<V1.get_size()<<endl;

    return 0;
}

レンダリング：

1. 例外処理

【1】異常な概念

C++ における例外とは、プログラムの実行中に発生する問題を指します。構文エラーではなく、論理的な問題が発生します。

【2】例外処理

  1. throw -->例外をスローします。例外は、例外が発生する前にスローされる必要があります。
  2. try ......catch -->例外をキャッチして例外を処理する

要約:

  1. 例外が発生する前に例外をスローする必要がある
  2. Try....catch は例外を引き起こす可能性のあるすべてのコードを保存できます。1 つのステートメントが例外をスローする限り、try 以降のステートメントは実行されません。
  3. 例外にはデータ型のみを含めることも、データ型と値を含めることもできます。
  4. catch はデータ型を通じて例外結果を取得し、if を使用して判断できます。各例外が異なるデータ型をスローする場合、catch で変数を定義する必要はありません。
  5. 同じデータ型の例外に複数の値がある場合、例外の状況は順番に値に基づいて判断する必要があります。
  6. throw は通常、呼び出された関数の例外を処理しますが、try...catch は通常、呼び出し関数の例外を処理します。
#include <iostream>
using namespace std;

void fun(int a,int b)
{
    //throw 数据类型(值)
    //数据类型:指定抛出异常的类型，便于接收
    //值：针对不同的异常情况，给出不同的值，处理异常时使用

    //在执行语句之前先对可能发生异常的位置进行判断
    if(b==0)
    {
        throw double(1);
    }
    if(b==3)
    {
        //函数内抛出了两个double类型的异常，分别返回不同的值
        throw int(2);
    }
    if(b==2)
    {
        throw double(2);
    }

    cout << a/b << endl;
}


//处理异常一般在主函数内
//try···catch处理异常
int main()
{
    //tyr尝试接收异常，try内可以放多条语句，
    //有一条语句抛出异常后，后面都不会执行
    try
    {
        //try去接收所有可能的异常
        fun(4,2);
        fun(2,1);
        fun(3,3);

    }
    //由于函数中，只有一个double类型的异常，所以可以直接对异常的类型进行判断
    catch (double a)    //如果double后面加变量名，变量会获取到异常的结果
    {
        if(a==1)
            cout << "除数为0" << endl;
        if(a==2)
            cout << "除数为2是一个测试" << endl;
    }
    catch (int)
    {
        cout << "除数为3是一个测试" << endl;
    }
    fun(3,1);


    cout << "1" << endl;
}

2. 3番目の使用法

#include <iostream>

//using namespace std;
using std::string;
class A
{
public:
    string name;
};
class B:public A
{
protected:
    using A::name;
};
namespace P {
    string n1;
}

//给命名空间重命名
//namespace 新的名字 = 旧的名字
//新名字和旧名字都能用
namespace O = P;
int main()
{
    using std::cout;
    using std::endl;

    typedef int a;    //后面可以直接使用a定义int类型的变量
    //C++11支持的
    using  INT  = int;   //后面可以直接使用INT定义int类型的变量
    INT num1 = 100;
    cout << num1 << endl;
    P::n1 = "helo";
    O::n1 = "hi";
    cout << O::n1 << endl;

    return 0;
}

3. 型変換

【1】暗黙的な強制転送

C と一致する明示的な強制

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    float num1 = 2.3;
    int num2 = num1;    //发生了隐式的强制类型转换
    
    //C中的显式强制类型转换
    double num3 = (double)num2;
    cout << num2 << endl;
    return 0;
}

【2】C++で強制型変換をサポート

  1. const_cast、定数属性のキャンセル、定数ポインタの属性のキャンセル
  2. static_cast は、通常の使用における強制変換の使用法と一致しており、ほぼすべてのタイプの強制変換をサポートしています。
  3. Dynamic_cast、親クラス ポインターと子クラス ポインター間の変換、変換が失敗した場合、null アドレスが返されます。
  4. reinterpret_cast は型を再割り当てしますが、一般的には使用されず、データ型の一致の問題はチェックしません
#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
    string name;
public:
    virtual void show()
    {
        cout << name << endl;
    }
};

class B:public A
{
    mutable int age;
public:
    void fun()const
    {
         age = 90;
    }
    void show()
    {
        cout << &age << endl;
    }    
};

int main()
{
    //定义了一个常量num1
    const int num1 = 90;
    int *p;   //定义了一个指针变量
    p = const_cast<int *>(&num1);   //使用const_cast让指针指向const修饰的变量的地址
    *p = 12;
    cout << *p << endl;
    //mutable关键也可以取消常属性

    //static_cast适用于几乎所有的强制类型转换
    char var = 'a';
    int num2;
    //int num2 = (int)var;
    num2 = static_cast<int>(var);
    cout << num2 << endl;
    
    A* p1 = new B;    //父类指针指向子类的空间
    A* p2 = new A;    //父类指针指向父类的空间
    //B* p3 = static_cast<B*>(p2);  p2指向父类的空间，但是static_cast可以强转成功
    B* p3 = dynamic_cast<B*>(p2);
    //使用了dynamic_cast,可以实现多态情况下，可以实现父子类指针的转换
    //如果父类指针没有指向子类的空间，返回值为0
    cout << "父类指针指向父类的空间" << p2 << endl;
    cout << "子类的指针" << p3 << endl;
    B* p4 = reinterpret_cast<B*>(p2);
    cout << "父类指针指向父类的空间" << p2 << endl;
    cout << "子类的指针" << p4 << endl;
    
    char *str = "hello";
    int a = reinterpret_cast<int>(str);
    cout << a << endl;
    //p3->show();

    return 0;
}

4. ラムダ式

適用機会:

匿名の一時関数を使用し、外部変数も取得する必要がある場合

  1. lambda(λ) 式、C++11 でサポート
  2. ラムダ式。軽量の匿名関数を実装するために使用されます。
  3. 定義: []()mutable->戻り値 {関数本体}; --->結果は通常 auto を使用して受信されます。
[捕获列表](参数列表)mutable->返回值{函数体};
1、[=]：对所有变量按值捕获
   [&]:对所有变量按引用捕获
   [a,b]:对a和b按值捕获
   [&a,&b]:对a和b按引用捕获
    //[=,&a]:对除a外的变量值捕获，a按引用捕获
    //[&,a]:对除a外的变量按引用捕获，a按值捕获

2、参数列表:和普通函数的参数一致，就是传参数到函数中
3、mutable可以写也可以不写：
如果不写mutable，在lambda表达式中不能修改按值捕获的变量的值，按引用捕获的不受影响
4、lambda实现的匿名函数的返回值
5、函数体就是匿名函数的实现
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int a = 90,b = 7,c,d,e;
    cout << "a=" << a << endl;
    cout << "b=" << b << endl;
    cout << "--------------------" << endl;
    //使用lambda表达式，实现主函数内变量值的交换
    //[=]：对所有变量按值捕获
    //[&]:对所有变量按引用捕获
    //[a,b]:对a和b按值捕获
    //[&a,&b]:对a和b按引用捕获
    //[=,&a]:对除a外的变量值捕获，a按引用捕获
    //[&,a]:对除a外的变量按引用捕获，a按值捕获

    //lambda表示式，使用auto类型获取
    auto fun = [&,a]()mutable->void{ int temp;
                                      temp = a;
                                      a = b;
                                      b = temp;};
    fun();
    //使用lambda实现求最大值
    auto max = [=]()->int{  if(a>b)
                             return a;
                            else
                              return b; };
    cout << max() << endl;
    return 0;
}

5. STL標準テンプレートライブラリ

C++ 標準テンプレート ライブラリ

C++ 標準テンプレート ライブラリ (STL)

C++ STL (標準テンプレート ライブラリ) は、一般的なクラス テンプレートとアルゴリズムのコレクションであり、キュー (キュー)、リスト (リンク リスト)、スタック (スタック) などのいくつかの標準データ構造の実装をプログラマに提供します。

C++ STL は、プログラマに次の 3 種類のデータ構造の実装を提供します。

  • シーケンシャル構造
    • C++ ベクトル
    • C++ リスト
    • C++ ダブルエンドキュー
  • コンテナアダプター
    • C++ スタック
    • C++ キュー
    • C++ 優先キュー
  • ユニオンコンテナ
    • C++ ビットセット
    • C++ マップ
    • C++ マルチマップ
    • C++ セット
    • C++ マルチセット

【1】ベクター

Vector の基礎となる実装は線形テーブルです

ベクトルには、連続して格納された一連の要素が含まれており、配列のように動作します。Vector 内の任意の要素にアクセスしたり、最後から要素を追加したりする場合は一定の時間計算量で完了できますが、特定の値を持つ要素の位置を検索したり、Vector に要素を挿入したりする場合は線形の時間計算量になります。

ヘッダー ファイル #include を手動でインポートする必要があります

1、求vetcor容器的大小：
size_type capacity();
capacity() 函数 返回当前vector在重新进行内存分配以前所能容纳的元素数量.
2、添加元素
void push_back( const TYPE &val );
push_back()添加值为val的元素到当前vector末尾
3、求容器的真实大小
size_type size();
size() 函数返回当前vector所容纳元素的数目 
4、给容器中的元素赋值
void assign( size_type num, const TYPE &val );
赋num个值为val的元素到vector中.这个函数将会清除掉为vector赋值以前的内容.
5、访问容器中的元素
TYPE at( size_type loc );
at() 函数 返回当前Vector指定位置loc的元素的引用. at() 函数 比 [] 运算符更加安全, 因为它不会让你去访问到Vector内越界的元素.
6、清空容器中的元素
void clear();
clear()函数删除当前vector中的所有元素.
7、判空函数
bool empty();
如果当前vector没有容纳任何元素,则empty()函数返回true,否则返回false.例如,以下代码清空一个vector,并按照逆序显示所有的元素:
8、返回起始位置的引用
TYPE front();
front()函数返回当前vector起始元素的引用
9、返回最后一个位置的引用
TYPE back();
back() 函数返回当前vector最末一个元素的引用.    
10、返回起始元素的迭代器
iterator begin();
begin()函数返回一个指向当前vector起始元素的迭代器.
11、返回末尾下一个位置的迭代器
iterator end();
end() 函数返回一个指向当前vector末尾元素的下一位置的迭代器.
注意,如果你要访问末尾元素,需要先将此迭代器自减1.
12、指定位置的插入，由于没有提供返回指定位置迭代器，需要在第一个元素的迭代器上运算
iterator insert( iterator loc, const TYPE &val );
在指定位置loc前插入值为val的元素,返回指向这个元素的迭代器, 
13、移除最后一个元素
void pop_back();
pop_back()函数删除当前vector最末的一个元素,
14、构造函数
vector( input_iterator start, input_iterator end );
迭代器(start)和迭代器(end) - 构造一个初始值为[start,end)区间元素的Vector(注:半开区间).

【2】一覧

list の基礎となる実装は二重リンクリストです。

主な機能

1、头插
void push_front( const TYPE &val );
push_front()函数将val连接到链表的头部。
2、最大容量
size_type max_size();
max_size()函数返回链表能够储存的元素数目
3、元素个数
size_type size();
size()函数返回list中元素的数量。
4、排序
void sort();
给链表中的元素排序，默认是升序
5、判空
bool empty();
empty()函数返回真(true)如果链表为空，否则返回假。

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転載: blog.csdn.net/weixin_54147737/article/details/132890268
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