请设计实现一个容器类模板CXMUVector,该类模板包含: 容量(capacity), 元素个数(size)和指向数据存储位置的指针(T* pdata,其中T为模板参数)。向量的数据存储在动态分配的数组中,通过pdata指向该数组,每个数组元素为T类型。CXMUVector还包含函数成员: (1)构造函数XMUVector(int c = 100)和析构函数,完成,完成存储空间的分配和回收。 (2)拷贝构造函数,完成深度复制; (3)重载运算符[],实现对容器中元素的随机访问; (4)重载运算符号=,实现容器对象的深度赋值; (5)设计PushBack函数,在向量末尾插入元素,存储空间不足时可自动翻倍增长; (6)设计PopBack函数,弹出向量末尾的元素作为函数的返回值,当向量为空是执行此操作,抛出字符串异常“Pop On Empty Vector!”。 (7)在主函数函数中编程测试代码,实现异常信息的捕捉。 请按要求完成CXMUVector类模板的设计。

时间: 2024-04-14 19:26:15 浏览: 14
下面是CXMUVector类模板的设计实现: ```cpp #include <iostream> #include <stdexcept> template <typename T> class CXMUVector { public: // 构造函数 CXMUVector(int c = 100) : capacity(c), size(0) { pdata = new T[capacity]; } // 拷贝构造函数 CXMUVector(const CXMUVector& other) : capacity(other.capacity), size(other.size) { pdata = new T[capacity]; for (int i = 0; i < size; i++) { pdata[i] = other.pdata[i]; } } // 析构函数 ~CXMUVector() { delete[] pdata; } // 重载运算符[] T& operator[](int index) { if (index >= size) { throw std::out_of_range("Index out of range!"); } return pdata[index]; } // 重载运算符= CXMUVector& operator=(const CXMUVector& other) { if (this != &other) { delete[] pdata; capacity = other.capacity; size = other.size; pdata = new T[capacity]; for (int i = 0; i < size; i++) { pdata[i] = other.pdata[i]; } } return *this; } // PushBack函数 void PushBack(const T& element) { if (size >= capacity) { int newCapacity = capacity * 2; T* newData = new T[newCapacity]; for (int i = 0; i < size; i++) { newData[i] = pdata[i]; } delete[] pdata; pdata = newData; capacity = newCapacity; } pdata[size++] = element; } // PopBack函数 T PopBack() { if (size == 0) { throw std::string("Pop On Empty Vector!"); } return pdata[--size]; } private: int capacity; // 容量 int size; // 元素个数 T* pdata; // 数据存储位置的指针 }; int main() { try { CXMUVector<int> myVector(5); myVector.PushBack(1); myVector.PushBack(2); myVector.PushBack(3); std::cout << "Vector elements: "; for (int i = 0; i < myVector.size; i++) { std::cout << myVector[i] << " "; } std::cout << std::endl; int poppedElement = myVector.PopBack(); std::cout << "Popped element: " << poppedElement << std::endl; std::cout << "Vector elements after popping: "; for (int i = 0; i < myVector.size; i++) { std::cout << myVector[i] << " "; } std::cout << std::endl; // 测试异常捕捉 int poppedElement2 = myVector.PopBack(); // Pop the last element int poppedElement3 = myVector.PopBack(); // Pop on empty vector, throws exception } catch (const std::string& exception) { std::cout << "Exception: " << exception << std::endl; } return 0; } ``` 这里我们使用模板类`CXMUVector`来实现一个动态数组容器。其中,`capacity`表示容器的容量,`size`表示容器中的元素个数,`pdata`是指向动态数组存储位置的指针。在构造函数中,我们进行了存储空间的分配,并在析构函数中进行回收。 为了实现深度复制,我们重载了拷贝构造函数和赋值运算符。其中,拷贝构造函数会创建一个新的动态数组,并将原数组中的元素复制到新数组中。赋值运算符会首先删除原数组,然后创建一个新的动态数组,并将赋值对象中的元素复制到新数组中。 通过重载运算符`[]`,我们可以实现对容器中元素的随机访问。如果索引超出容器大小的范围,将抛出`std::out_of_range`异常。 通过重载运算符`=`, 我们可以实现容器对象的深度赋值。在赋值之前,我们会首先删除原数组,然后创建一个新的动态数组,并将赋值对象中的元素复制到新数组中。 `PushBack`函数用于在向量末尾插入元素。如果存储空间不足,我们会将容量翻倍,并将原有元素复制到新的存储空间中。 `PopBack`函数用于弹出向量末尾的元素,并返回该元素的值。如果向量为空,则抛出自定义异常字符串`"Pop On Empty Vector!"`。 在主函数中,我们进行了一些测试。首先,我们创建一个`CXMUVector`对象,并使用`PushBack`函数插入一些元素。然后,我们使用重载运算符`[]`随机访问元素,并使用`PopBack`函数弹出末尾的元素。最后,我们测试了异常捕捉,进行了一次在空向量上的`PopBack`操作,期望抛出异常并捕获。

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