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【项目1】建立专门的数组类处理有关数组的操作
数组是几乎所支持的组织数据的方法。C和C++对数组类型提供了内置支持,使我们利用数组实现软件中需要的各种实用的功能。但是,这种支持仅限于用来读写单个元素的机制。C++不支持数组的抽象abstraction,也不支持对整个数组的操作。例如:把一个数组赋值给另外一个数组,对两个数组进行相等比较或者想知道数组的大小size,等等。对C++而言,数组是从C语言中继承来的,它反映了数据与对其进行操作的算法的分离,有浓厚的过程化程序设计的特征。数组并不是C++语言的一等公民。所以在实际项目中,对一个C++程序员,更多的是使用标准库中提供的Vector类型实现数组功能。这个任务也将从面向对象角度重新审视和理解数组,进而扫清自学Vector等标准类中可能存在的障碍。
在下面代码的基础上,完成支持数组操作的类的设计,增强C++内置数组类型功能。
class MyArray { private: int *arr; //用于存放动态分配的数组内存首地址 int size; //数组大小 public: MyArray(int sz=50); MyArray(int a[],int sz); //由一个内置类型的数组初始化 MyArray(const MyArray &A); //复制构造函数 ~MyArray(void); //析构函数,注意释放空间 MyArray&operator =(const MyArray &A); //重载“=”使得数组对象可以整体赋值 bool operator == (MyArray& A); //重载==,使得Array对象能整体判断两个数组是否相等(size相等且对应元素相等) friend ostream& operator << (ostream& out,MyArray& A); //重载<<,输出数组 int GetSize(void) const; //取数组大小; }; //以下为类成员函数的定义 …… //测试函数 int main() { int a[10]= {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int b[10]= {4,5,6,7,8,9,10,11,12,13}; MyArray arr1(a,10); //测试用内置的数组初始化新定义的数组对象 MyArray arr2(b,10); MyArray arr3(10); //测试只指定大小的新数组对象的初始化 cout<<arr1; //测试对<<的重载 cout<<arr2; //测试对<<的重载 cout<<arr3; //测试对<<的重载 cout<<"The size of arr1 is: "<<arr1.GetSize()<<endl; //测试GetSize()成员函数 return 0; }
参考解答:
#include <iostream> #include <cstdlib> using namespace std; class MyArray { private: int *arr; //用于存放动态分配的数组内存首地址 int size; //数组大小 public: MyArray(int sz=50); MyArray(int a[],int sz); //由一个内置类型的数组初始化 MyArray(const MyArray &A); //复制构造函数 ~MyArray(void); //析构函数,注意释放空间 MyArray&operator =(const MyArray &A); //重载“=”使得数组对象可以整体赋值 bool operator == (MyArray& A); //重载==,使得Array对象能整体判断两个数组是否相等(size相等且对应元素相等) friend ostream& operator << (ostream& out,MyArray& A); //重载<<,输出数组 int GetSize(void) const; //取数组大小; }; //以下为类成员函数的定义 //构造函数,指定数组类对象的元素个数,其元素全部初始化为 0 MyArray::MyArray(int sz) { if(sz<=0) { cout<<"invalid Array Size!"; exit(1); } size=sz; //将元素个数赋值给变量size arr=new int[size]; //动态分配内存,将size个int类型的元素空间分配出来 for(int i=0; i<size; ++i) *(arr+i)=0; } //由一个内置类型的数组初始化 MyArray::MyArray(int a[],int sz) { if(sz<=0) { cout<<"invalid Array Size"; exit(1); } size=sz;//将元素个数赋值给变量size arr=new int[size];//动态分配内存,将size个int类型的元素空间分配出来 for(int i=0; i<size; ++i) *(arr+i)=*(a+i); } //析构函数 MyArray::~MyArray(void) { if (!arr) delete [] arr; } //复制构造函数 MyArray::MyArray(const MyArray& A) { //从对象A取得数组大小,并赋给当前对象成员 int n=A.size; size=n; //为对象申请内存并进行出错检测 arr=new int[n]; //从对象A复制数组元素到本对象 int *srcptr=A.arr;//X.arr是对象A的数组首地址 int *destptr=arr;//arr是本对象中的数组首地址 while(n--) { *destptr=*srcptr; destptr++; srcptr++; } } //重载赋值运算'=' MyArray& MyArray::operator =(const MyArray &A) { int n=A.size;//取A数组的大小 //如果本对象中的数组大小和A不同,则删除数组原有的内存,然后重新分配 if (size!=n) { delete []arr; arr=new int[n]; size=n; } //从rhs向当前对象复制元素 int* destptr=arr; int* srcptr=A.arr; while(n--) { *destptr=*srcptr; destptr++; srcptr++; } return *this;//返回当前对象的引用 } bool MyArray::operator == (MyArray& A) { bool eq=true; int n=A.size; //取A数组的大小 if (size!=n) //大小不一致,数组一定不相等 { eq=false; } else { int* destptr=arr; int* srcptr=A.arr; while(n--) { if(*destptr!=*srcptr) { eq=false; //其中有一个元素不相等,则数组也不相等 break; } destptr++; srcptr++; } } return eq;//返回当前对象的引用 } ostream& operator << (ostream& out, MyArray& A) { for (int i = 0; i < A.size; i++) { out<<*(A.arr+i)<<'\t'; } out<<endl; return out; } //取当前数组大小 int MyArray::GetSize(void)const { return size; } int main() { int a[10]= {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; int b[10]= {4,5,6,7,8,9,10,11,12,13}; MyArray arr1(a,10); //测试用内置的数组初始化新定义的数组对象 MyArray arr2(b,10); MyArray arr3(10); //测试只指定大小的新数组对象的初始化 cout<<arr1; //测试对<<的重载 cout<<arr2; //测试对<<的重载 cout<<arr3; //测试对<<的重载 cout<<"The size of arr1 is: "<<arr1.GetSize()<<endl; //测试GetSize()成员函数 return 0; }