简介：

本文将利用C/C++模拟vector常用接口实现，可以更好的帮助理解vector底层。

主体的实现思路是先搭起来一个能跑的架子，再一点点的补充完善。

私有成员：

与我们曾经实现过得顺序表有些不一样，顺序表是一个malloc出来的指针指向数组，另外还有capacity与size

但在这里我们参照vector的原码进行模拟，使用三个迭代器进行控制这个动态数组。

	private:iterator start = nullptr;iterator finish = nullptr;iterator end_of_storage = nullptr;

故因此我们先要了解一下这个迭代器的设计，我们在模拟string时，由于string底层也是数组，由于虚拟地址的存在，我们认为数组在内存是连续的，故可以直接使用原生指针进行模拟迭代器，vector也是数组，我们当然也可以使用原生指针进行模拟迭代器

关于各个指针的含义

迭代器：

由于我们的vector需要支持不同类型，需要使用模版进行设计，故我们设置迭代器时如下图定义即可。

	template<class T>class vector{public:typedef T* iterator;typedef const T* const_iterator;}

至于为什么设计两个类型迭代器是为了const对象也可以调用，更具体可以看一下string模拟实现中的迭代器。

无参构造函数：

无参的没什么好说的，直接全初始化为nullptr。

		vector():start(nullptr), finish(nullptr), end_of_storage(nullptr){}

push_back：

reserve：

因为push_back等很多操作涉及扩容的问题，故我们可以先实现一个reserve的接口，方便接下来使用：

		void reserve(size_t n){size_t capacity = end_of_storage - start;if (capacity < n){size_t size = finish - start;T* tmp = new T[n];//memcpy(tmp, start, size * sizeof(T));for (int i = 0; i < size; i++){*(tmp + i) = *(start + i);}delete[] start;start = tmp;finish = tmp + size;end_of_storage = tmp + n;}}

关于为什么使用逐个赋值而不是直接memcpy是为了防止浅拷贝，在接下来会有演示

既然都实现了reserve那么resize也就顺便实现一下。

resize:

		void resize(size_t n, const T& val = T()){size_t capacity = end_of_storage - start;if (n > capacity){reserve(n);size_t len = end_of_storage - finish;while (len--){*finish = val;finish++;}}else{finish = start + n;}}

push_back:

		void push_back(const T& val){if (finish == end_of_storage){size_t capacity = end_of_storage - start;reserve(capacity == 0 ? 4 : capacity * 2);}*finish = val;finish++;}

这里针对嵌套类型也不用担心浅拷贝。
如果嵌套string类
*finish是一个string对象，赋值时会调用string内部的深拷贝。

operator[]重载：

		T& operator[](size_t pos){return start[pos];}const T& operator[](size_t pos) const{return start[pos];}

由于const对象也会调用，故我们也要实现const版本的重载。

begin && end:

		iterator begin(){return start;}iterator end(){return finish;}const_iterator end() const{return finish;}const_iterator begin() const{return start;}

size && capacity:

		size_t size(){return finish - start;}size_t capacity(){return end_of_storage - start;}size_t size() const{return finish - start;}size_t capacity() const{return end_of_storage - start;}

insert：

		void insert(iterator pos, const T& val){if (finish == end_of_storage){int distance = pos - start;reserve(capacity() == 0 ? 4 : 2 * capacity());pos = start + distance;}int i = 0;int count = finish - pos;while(count--){*(finish - i) = *(finish - i - 1);i++;}finish++;*pos = val;}

erase：

		void erase(iterator pos){assert(size());int count = finish - pos - 1;int i = 0;while (count--){*(pos + i) = *(pos + i + 1);i++;}finish--;}

带参构造：

		vector(int n, const T& val = T()){reserve(n);while (n--){push_back(val);}}

迭代器区间构造：

		template<class InputIterator>vector(InputIterator first, InputIterator last){while (first != last){push_back(*first);first++;}}

拷贝构造 && 赋值运算符重载：

关于拷贝构造与赋值运算符重载一般有两种实现方案，一般方法与现代方法
下图是现代方法，龙我们已经写好的接口进行拷贝，不用自己开空间，自己赋值等操作。

		vector(const vector<T>& v){for (auto& val : v){push_back(val);}}

而赋值的做法更绝，因为传参不带引用会调用拷贝构造。我们直接利用拷贝构造的成果，进行swap，而等赋值拷贝结束会自动调用析构，帮助我们将旧的vector对象进行解决。

		void swap(vector<T>& v){std::swap(start, v.start);std::swap(finish, v.finish);std::swap(end_of_storage, v.end_of_storage);}vector& operator= (vector<T> val){swap(val);return *this;}

析构函数：

		~vector(){delete[] start;start = finish = end_of_storage = nullptr;}

深浅拷贝的验证：

当我们在vector内放置自定义类型，如果你的程序浅拷贝，那么大概率会报错

而深浅拷贝都会发生在扩容，我们的扩容依赖的都是reserve这个接口，故这个接口一定不能发生浅拷贝的问题。

就像我们在reserve哪里说的，不能使用memcpy，这样会发生浅拷贝

解决方法也很简单，利用自定义类型的深拷贝即可