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c++中如何模拟实现一个简单的vector_c++自制简易vector实现

冰火之心

发布： 2025-10-18 12:46:02

原创

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答案：简易Vector类通过动态数组实现连续存储与自动扩容，支持push_back、pop_back、下标访问等操作，核心包括构造析构、扩容机制（2倍增长）、元素管理及基础接口，可进一步完善拷贝控制、异常安全与更多STL兼容功能。

c++中如何模拟实现一个简单的vector_c++自制简易vector实现

在C++中模拟实现一个简单的vector，可以帮助理解标准库容器的底层原理。下面是一个自制的简易Vector类，支持动态扩容、元素插入、访问和基本内存管理。

核心功能设计

这个简易Vector包含以下关键部分：

动态数组存储数据
记录当前大小（size）和容量（capacity）
自动扩容机制（通常是2倍增长）
提供类似push_back、pop_back、operator[]等常用接口

代码实现

// 简易Vector模板类 template class Vector { private: T* data; // 指向动态数组的指针 size_t sz; // 当前元素个数 size_t cap; // 当前容量

// 扩容到新容量
void resize(size_t new_capacity) {
    T* new_data = new T[new_capacity];
    for (size_t i = 0; i < sz; ++i) {
        new_data[i] = data[i];  // 浅拷贝
    }
    delete[] data;
    data = new_data;
    cap = new_capacity;
}

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public: // 构造函数 Vector() : data(nullptr), sz(0), cap(0) { resize(1); // 初始容量为1 }

// 析构函数
~Vector() {
    delete[] data;
}

// 添加元素到末尾
void push_back(const T& value) {
    if (sz >= cap) {
        resize(cap * 2);
    }
    data[sz++] = value;
}

// 删除末尾元素
void pop_back() {
    if (sz > 0) {
        --sz;
    }
}

// 访问元素（不检查边界）
T& operator[](size_t index) {
    return data[index];
}

const T& operator[](size_t index) const {
    return data[index];
}

// 获取当前大小
size_t size() const {
    return sz;
}

// 判断是否为空
bool empty() const {
    return sz == 0;
}

// 清空所有元素（保留容量）
void clear() {
    sz = 0;
}

// 获取容量
size_t capacity() const {
    return cap;
}

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};

使用示例

#include <iostream> int main() { Vector vec; vec.push_back(10); vec.push_back(20); vec.push_back(30);

for (size_t i = 0; i < vec.size(); ++i) {
    std::cout << vec[i] << " ";
}
std::cout << "\n";

vec.pop_back();
std::cout << "Size after pop: " << vec.size() << "\n";
return 0;

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}