CArray
需要包含的頭檔案
提示:
在使用一個數組之前,使用SetSize建立它的大小和為它分配記憶體。如果不使用SetSize,則為數組添加元素就會引起頻繁地重新分配和拷貝。頻繁地重新分配和拷貝不但沒有效率,而且導致記憶體碎片。
如果需要一堆數組中的個別數據,必須設定CDumpContext對象的深度為1或更大。
此類的某成員函式調用全局幫助函式,它必須為CArray的大多數使用而定製。請參閱宏和全局量部分中的“類收集幫助器”。
當從一個CArray對象中移去元素時,幫助函式DestructElements被調用。
當添加元素時,幫助函式ConstructElements被調用。
數組類的派生與列表的派生相似。
MFC提供了一套模板庫,來實現一些比較常見的數據結構如Array,List,Map。CArray即為其中的一個,用來實現動態數組的功能。CArray是從CObject派生,有兩個模板參數,第一個參數就是CArray類數組元素的變數類型,後一個是函式調用時的參數類型。有一個類 class Object,要定義一個Object的動態數組,那么可以用以下兩種方法:
CArray Var1;
CArray Var2;
Var2的效率要高。
先了解一下CArray中的成員變數及作用。TYPE* m_pData; // 數據保存地址的指針
int m_nSize; // 用戶當前定義的數組的大小
int m_nMaxSize; // 當前實際分配的數組的大小
int m_nGrowBy; // 分配記憶體時增長的元素個數
構造函式,對成員變數進行了初始化。
CArray ::CArray()
{
m_pData = NULL;
m_nSize = m_nMaxSize = m_nGrowBy = 0;
}
SetSize成員函式是用來為數組分配空間的。SetSize的函式定義如下:
void SetSize( int nNewSize, int nGrowBy = -1 );
nNewSize 指定數組的大小
nGrowBy 如果需要增加數組大小時增加的元素的個數。
對SetSize的代碼,進行分析。
void CArray ::SetSize(int nNewSize, int nGrowBy)
{
if (nNewSize == 0)
{
// 第一種情況
// 當nNewSize為0時,需要將數組置為空,
// 如果數組本身即為空,則不需做任何處理
// 如果數組本身已含有數據,則需要清除數組元素
if (m_pData != NULL)
{
//DestructElements 函式實現了對數組元素析構函式的調用
//不能使用delete m_pData 因為我們必須要調用數組元素的析構函式
DestructElements (m_pData, m_nSize);
//現在才能釋放記憶體
delete[] (BYTE*)m_pData;
m_pData = NULL;
}
m_nSize = m_nMaxSize = 0;
}
else if (m_pData == NULL)
{
// 第二種情況
// 當m_pData==NULL時還沒有為數組分配記憶體
//首先我們要為數組分配記憶體,sizeof(TYPE)可以得到數組元素所需的位元組數
//使用new 數組分配了記憶體。注意,沒有調用構造函式
m_pData = (TYPE*) new BYTE[nNewSize * sizeof(TYPE)];
//下面的函式調用數組元素的構造函式
ConstructElements (m_pData, nNewSize);
//記錄下當前數組元素的個數
m_nSize = m_nMaxSize = nNewSize;
}
else if (nNewSize m_nSize)
{
// 需要增加元素的情況
// 與第二種情況的處理過程,既然元素空間已經分配,
// 只要調用新增元素的構造函式就Ok
ConstructElements (&m_pData[m_nSize], nNewSize-m_nSize);
}
else if (m_nSize > nNewSize)
{
// 現在是元素減少的情況,我們是否要重新分配記憶體呢?
// No,這種做法不好,後面來討論。
// 下面代碼釋放多餘的元素,不是釋放記憶體,只是調用析構函式
DestructElements (&m_pData[nNewSize], m_nSize-nNewSize);
}
m_nSize = nNewSize;
}
else
{
//這是最糟糕的情況,因為需要的元素大於m_nMaxSize,
// 意味著需要重新分配記憶體才能解決問題
// 計算需要分配的數組元素的個數
int nNewMax;
if (nNewSize < m_nMaxSize + nGrowBy)
nNewMax = m_nMaxSize + nGrowBy;
else
nNewMax = nNewSize;
// 重新分配一塊記憶體
TYPE* pNewData = (TYPE*) new BYTE[nNewMax * sizeof(TYPE)];
//實現將已有的數據複製到新的的記憶體空間
memcpy(pNewData, m_pData, m_nSize * sizeof(TYPE));
// 對新增的元素調用構造函式
ConstructElements (&pNewData[m_nSize], nNewSize-m_nSize);
//釋放記憶體
delete[] (BYTE*)m_pData;
//將數據保存
m_pData = pNewData;
m_nSize = nNewSize;
m_nMaxSize = nNewMax;
}
}
下面是ConstructElements函式的實現代碼template
AFX_INLINE void AFXAPI ConstructElements(TYPE* pElements, int nCount)
{
// first do bit-wise zero initialization
memset((void*)pElements, 0, nCount * sizeof(TYPE));
for (; nCount--; pElements++)
::new((void*)pElements) TYPE;
}
ConstructElements是一個模板函式。對構造函式的調用是通過標為黑體的代碼實現的。可能很多人不熟悉new 的這種用法,它可以實現指定的記憶體空間中構造類的實例,不會再分配新的記憶體空間。類的實例產生在已經分配的記憶體中,並且new操作會調用對象的構造函式。因為vc中沒有辦法直接調用構造函式,而通過這種方法,巧妙的實現對構造函式的調用。
再來看DestructElements 函式的代碼template
AFX_INLINE void AFXAPI DestructElements(TYPE* pElements, int nCount)
{
for (; nCount--; pElements++)
pElements->~TYPE();
}
DestructElements函式同樣是一個模板函式,實現很簡單,直接調用類的析構函式即可。
如果定義一個CArray對象 CArray myObject ,對myObject就可象數組一樣,通過下標來訪問指定的數組元素。
CArray[]有兩種實現,區別在於返回值不同。
template
AFX_INLINE TYPE CArray ::operator[](int nIndex) const
{ return GetAt(nIndex); }
template
AFX_INLINE TYPE& CArray ::operator[](int nIndex)
{ return ElementAt(nIndex); }
前一種情況是返回的對象的實例,後一種情況是返回對象的引用。分別調用不同的成員函式來實現。
TYPE GetAt(int nIndex) const
{ ASSERT(nIndex >= 0 && nIndex < m_nSize);
return m_pData[nIndex]; }
TYPE& ElementAt(int nIndex)
{ ASSERT(nIndex >= 0 && nIndex < m_nSize);
return m_pData[nIndex]; }
除了返回值不同,其它都一樣.
CArray arrInt;
arrInt.SetSize(10);
int n = arrInt.GetAt(0);
int& l = arrInt.ElementAt(0);
cout