Векторная реализация C , выделяющая новые объекты

#c #class #memory #memory-management #vector

#c #класс #память #управление памятью #вектор

Вопрос:

Я почти закончил с реализацией типа вектора std::vector (надеюсь), но у меня небольшая ошибка в коде, и я, кажется, не могу найти, где именно. В принципе, когда я создаю Vector и использую push_back, вектор автоматически выделяет новую память для большего количества элементов (в частности, в два раза больше размера вектора), но при этом «дополнительное пространство» инициализируется 0, и я не знаю почему.

Вот мой код:

Vector.h

 #include <memory>
#include <cstddef>

template <class T>
class Vec{
    public:
        typedef T* iterator;
        typedef const T* const_iterator;
        typedef size_t size_type;
        typedef T value_type;

        Vec(){create();}
        Vec(size_type n, const Tamp; val = T()) {create(n, val);}

        ~Vec() {uncreate();}

        //copy constructor
        Vec(const Vecamp; v) {create(v.begin(), v.end());}
        //assignment operator
        Vecamp; operator=(const Vecamp;);

        size_type size() const {return limit - data;}

        //index operators
        Tamp; operator[](size_type i) {return data[i];}
        const Tamp; operator[](size_type i) const {return data[i];}

        iterator begin() {return data;}
        const_iterator begin() const {return data;}

        iterator end() {return limit;}
        const_iterator end() const {return limit;}

        void push_back(const Tamp;);


    private:
        iterator data; //1st element
        iterator avail; //one past last constructed element
        iterator limit; //one past last available element

        //Memory management
        std::allocator<T> alloc;

        void create();
        void create(size_type, const Tamp;);
        void create(const_iterator, const_iterator);

        void uncreate();

        void grow();
        void unchecked_append(const Tamp;);

};

template <class T>
void Vec<T>::push_back(const Tamp; val){
    if(avail == limit)
        grow();
    unchecked_append(val);
}

template <class T>
Vec<T>amp; Vec<T>::operator=(const Vecamp; rhs){
    //self-assign
    if(amp;rhs != this){
        uncreate;
        create(rhs.begin(), rhs.end());
    }
    return *this;
}

// Empty Vector, pointers to 0
template <class T> void Vec<T>::create(){
    data = avail = limit = 0;
}

// Allocate memory for (size)
template <class T> void Vec<T>::create(size_type n, const Tamp; val){
    data = alloc.allocate(n); // returns pointer to first element
    limit = avail = data  n;
    std::uninitialized_fill(data, limit, val);
}

template <class T> void Vec<T>::create(const_iterator i, const_iterator j){
    data = alloc.allocate(j-i);
    limit = avail =std::uninitialized_copy(i, j, data);
}

template <class T> void Vec<T>::uncreate(){
    if(data){
        iterator it = avail;
        while(it != data)
            alloc.destroy(--it);

        // Free space
        alloc.deallocate(data, limit - data);
    }
    // Empty Vector
    data = limit = avail = 0;
}

template <class T> void Vec<T>::grow(){
    // Allocate twice the space we had
    size_type new_size = std::max(2 * (limit - data), ptrdiff_t(1));

    // Allocate new space and copy to new space
    iterator new_data = alloc.allocate(new_size);
    iterator new_avail = std::uninitialized_copy(data, avail, new_data);

    // Return old space used
    uncreate();

    // Reset pointers to point to new space
    data = new_data;
    avail = new_avail;
    limit = data   new_size;
}

template <class T> void Vec<T>::unchecked_append(const Tamp; val){
    alloc.construct(avail  , val);
}
 

И вот как я создал вектор

main.cpp

 #include "vector.h"
#incude <iostream>

using namespace std;

int main(){
    Vec<int> v1;
    v1.push_back(12);
    v1.push_back(9);
    v1.push_back(74);
    v1.push_back(22);
    Vec<int> v2 = v1;  
    v2.push_back(70); //After doing this the vector is (12, 9, 74, 22, 70, 0, 0, 0)
    for(auto e: v2) cout << e << " ";
    cout << endl;
}
 

Спасибо за любую помощь, а также любые отзывы о фактическом коде приветствуются. 🙂

Комментарии:

1. Может быть, вы std::allocator всегда это делаете, вы проверили? Может быть, это делается в отладочных сборках, не так ли? Вы пробовали просто пошагово использовать свой grow метод, чтобы увидеть, как выглядят новые данные на каждом шаге?

2. Я не понимаю вашего комментария, как v2 может содержать в себе более одного элемента? Вы добавили только 70? Или дело в том, что 70 заканчивается в v1?

3. Допустил опечатку, отредактировал ее. Я инициализирую его с версии v1.

4. @Бесполезно, на самом деле не уверен. Я только проверяю, что std::vector этого не делает, так что, возможно, в моем коде есть ошибка или я что-то пропустил / сделал что-то лишнее.

5. Я только что дал вам список вещей, которые нужно проверить, так что проверьте их! У вас есть код для вашего распределителя, установленный локально, так что прочтите его. Вы знаете (или должны быть в состоянии найти) свои настройки сборки и документацию по компилятору. У вас, предположительно, есть отладчик, так что используйте его.

Ответ №1:

Проблема в том (я не знаю, действительно ли это проблема)

 template <class T> void Vec<T>::grow(){
    // Allocate twice the space we had
    size_type new_size = std::max(2 * (limit - data), ptrdiff_t(1));
....
....
}
 

Нет необходимости делать какую-либо векторную копию, чтобы воспроизвести вашу проблему.

Проблема видна даже в первом векторе после вставки 5-го элемента

     v1.push_back(12);
    v1.push_back(9);
    v1.push_back(74);
    v1.push_back(22);
    v1.push_back(22);  //5th elemnt.
 

теперь выводим размер;

 cout<<v1.size()<<endl; - it says 8.
 

Даже в std-векторе после resize() нормальным поведением является печать нулей для пустых элементов.

Посмотрите на этот пример: http://en.cppreference.com/w/cpp/container/vector/resize

если вам не нужны дополнительные нули, вам нужно настроить вычисление «: new_size».

Комментарии:

1. ДА. Я имел в виду сделать это вычисление new_size. Моя ошибка заключалась в том, что я просто передал неправильную переменную из класса. Я передавал «лимит» вместо «использовать». Предел равен единице после конца для всего массива (включая выделенную память). Доступно на единицу после последнего инициализированного значения.

2. Вот оно. Хорошо.