自定义向量类,满足向量维数可缩放,使用构造函数,析构函数,拷贝构造函数,赋值运算函数,使用异常处理,使用友元函数,使用运算符重载,名字叫MyVector
时间: 2024-10-09 10:10:27 浏览: 56
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自定义一个名为`MyVector`的向量类,它允许向量的维数根据需要进行动态调整,下面是它的主要部分实现:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
class MyVector {
private:
vector<double> data; // 存储向量数据
mutable int dim; // 当前维度,用mutable防止编译器优化掉对dim的修改
public:
// 构造函数,初始化向量为空,维数为0
MyVector() : dim(0) {}
// 构造函数,根据指定维度和初始值初始化向量
explicit MyVector(int size, double value = 0) {
resize(size, value);
}
// 析构函数,释放存储资源
~MyVector() { clear(); }
// 拷贝构造函数,确保新创建的对象拥有独立的数据
MyVector(const MyVector& vec) : dim(vec.dim) {
data.resize(dim);
copy(vec.data.begin(), vec.data.end(), data.begin());
}
// 赋值运算符,将其他向量的数据复制到当前向量
MyVector& operator=(const MyVector& vec) {
if (this != &vec) {
clear();
dim = vec.dim;
data.resize(dim);
copy(vec.data.begin(), vec.data.end(), data.begin());
}
return *this;
}
// 添加一个维度并设置所有元素为默认值
void push_back(double val = 0.0) {
data.resize(dim + 1, val);
dim++;
}
// 缩小维度并移除最后的元素
void pop_back() {
if (dim > 0) {
data.resize(dim - 1);
dim--;
}
}
// 设置向量长度并填充元素
void resize(int size, double value = 0.0) {
data.resize(size, value);
dim = size;
}
// 清空向量
void clear() { data.clear(); dim = 0; }
// 友元函数,用于输出向量
friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const MyVector& v);
// 运算符重载,支持向量加法
MyVector operator+(const MyVector& other) {
if (dim == other.dim) {
MyVector result(dim);
for (int i = 0; i < dim; ++i) {
result[i] = data[i] + other[i];
}
return result;
} else {
throw std::runtime_error("Vectors must have the same dimensions for addition");
}
}
protected:
// 禁止直接访问数据成员
double& operator[](int index) const {
if (index >= 0 && index < dim) {
return data[index];
} else {
throw std::out_of_range("Index out of range");
}
}
// 异常处理示例:当尝试访问不存在的元素时抛出异常
void check_dim(int index) const {
if (index >= dim) {
throw std::out_of_range("Index is out of bounds");
}
}
};
// 友元函数实现
std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const MyVector& v) {
out << "[";
for (int i = 0; i < v.dim; ++i) {
out << v[i] << " ";
}
out << "]";
return out;
}
int main() {
MyVector v1(3, 1.0), v2(3, 2.0);
v1.push_back(3.5);
v2.push_back(4.0);
v1 *= 2; // 示例赋值运算
cout << "v1: " << v1 << endl;
cout << "v2: " << v2 << endl;
return 0;
}
```
上述代码展示了如何创建一个可缩放的向量类`MyVector`,包含了构造函数、析构函数、拷贝构造函数、赋值运算符以及相应的异常处理机制。同时,通过友元函数实现了向量的输出,并提供了加法运算符重载。
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