C++动态数组实现与内存管理

本文主要介绍了如何在C++中实现动态数组的功能，以克服静态数组在插入和删除操作时可能出现的效率问题。首先，我们回顾了数组作为线性表的基本概念，它利用连续内存空间存储同类型的数据，且操作受限于前后两个方向。线性表还包括其他结构，如链表、队列和栈，它们的动态操作原理相似。 动态数组的核心在于能够根据需要动态地增加或减少容量。本文实现了一个名为`GenericArray`的模板类，其关键部分如下： 1. **数组初始化**： - 使用`ItemsFlag`变量来区分当前使用的数组部分：如果`ItemsFlag=0`，表示使用预分配的`preitems`部分；如果`ItemsFlag=1`，则使用动态分配的`items`部分。初始容量设为10，通过`GenericArray`构造函数设置这些变量。 - 构造函数`GenericArray`接受一个可选参数`ss`来设置初始容量，并为两种情况分别分配内存。 2. **析构函数**： - 为防止内存泄露，析构函数负责释放所有动态分配的内存，包括`preitems`和`items`部分。 3. **检查下标**： - `checkIndex`函数用于确保操作的索引在合法范围内，避免越界访问，返回`true`或`false`以提示是否在0到容量-1之间。 4. **获取元素数目和容量、判断数组状态**： - `count()`方法返回数组中元素的数量，而检查数组是否为空或已满则依赖于`counts`成员变量。 在实际操作中，动态数组在插入或删除元素时，如果容量不足，会进行扩容。博主采取的策略是预先分配一部分额外的空间，以减少频繁的内存分配。当数组满时，不仅需要增加新元素的位置，还要将旧元素移动到新位置，确保连续性，这可能导致性能开销。通过这种方式，动态数组可以高效地适应数据的变化，同时避免内存泄露问题。 通过学习并理解这样的实现，开发者可以更好地理解和运用动态数组，提高代码的灵活性和性能。对于那些想要深入学习C++编程特别是数据结构的读者来说，这个示例提供了实用且深入的指导。阅读源码剖析可以帮助开发者更深入地了解底层机制，从而编写出更高效和健壮的代码。