| AcceleratedC++/Chapter10 | AcceleratedC++/Chapter12 |
~cpp //vector 생성 vector<Student_info> vs; vector<double> v(100); //vector가 사용하는 타입의 이르을 얻는다. vector<Student_info>::const_iterator b, e; vector<Student_info>::size_type i = 0; //vector의 각요소를 살펴보기 위해, size 및 index 연산자를 사용 for(i = 0; i != vs.size(); ++1) cout<<vs[i].name(); //첫번재 요소와 마지막 요소에 대한 반복자 리턴 b=vs.begin(); e=vs.end();이상의 것들이 이장에서 구현할 vector 의 clone 버전인 Vec 클래스를 구현할 메소드들이다.
~cpp
template <class T> class Vec {
public:
//interface
private:
//implementation
};
begin, end, size 함수를 구현해야 하므로 이러한 작업을 위해서 첫 요소의 주소, 마지막 요소를 하나 지난 주소, 요소들의 개수를 저장할 수 있어야한다.~cpp
template <class T> class Vec {
public:
//interface
private:
T* data; // 첫번째 요소
T* limit; // 마지막 요소에서 하나를 지난 곳의 포인터
};
템플릿은 단지 틀일 뿐이며, 사용할때 type parameter로 준 형에 따라서 실제의 클래스를 생성한다.~cpp Vec<Student_info> vs; // default constructor Vec<Student_info> vs(100); // Vec의 요소의 크기를 취하는 생성자 // 표준 vector 클래스는 크기와 함께 초기화 요소를 인자로 받는 생성자도 제공한다.
~cpp
template <class T> class Vec {
public:
Vec() { create(); } // 아직으로선느 구현부분에서 정해진 것이 없기 때문에 임시적으로 함수를 만들어서 넣었다.
explicit Vec(size_type n, const T& val = T()) { create(n, val); }
private:
T* data; // 첫번째 요소
T* limit; // 마지막 요소에서 하나를 지난 곳의 포인터
};
2번째 생성자는 초기화의 인자로 인자 파라메터인 T의 생성자를 이용한다.~cpp Vec<int> vi(100); // Working. int 를 통해 명시적인 생성 Vec<int> vi = 100; // not working. 암묵적으로 Vec를 생성하고 그 값을 vi 에 복사한다. refer 11.3.3
~cpp
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(); } // 아직으로선느 구현부분에서 정해진 것이 없기 때문에 임시적으로 함수를 만들어서 넣었다.
explicit Vect(size_type n, const T& val = T()) { create(n, val); }
private:
iterator data; // 첫번째 요소
iterator limit; // 마지막 요소에서 하나를 지난 곳의 포인터
};
절적한 typedef를 추가하고, 멤버 데이터의 형도 여기에 맞추어서 변경하였음.~cpp for (i = 0; i != vs.size(); ++) cout<<vs[i].name();상기의 연산을 가능하게 하기 위해서는 operator[], size() 함수를 정의 해야한다.
~cpp []의 경우에는 ~cpp operator[]로 나타낼 수 있다.~cpp []연산은 인자로 size_type을 취하고, 리턴값으로 value_type의 레퍼런스를 취해야할 것이다.~cpp
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(); } // 아직으로선느 구현부분에서 정해진 것이 없기 때문에 임시적으로 함수를 만들어서 넣었다.
explicit Vect(size_type n, const T& val = T()) { create(n, val); }
size_type size() const { return limit - data; }
T& operator[](size_type i) { return data[i]; }
const T& operator[](size_type i) const { return data[i]; }; // 이경우에도 레퍼런스를 쓰는 이유는 성능상의 이유때문이다.
private:
iterator data; // 첫번째 요소
iterator limit; // 마지막 요소에서 하나를 지난 곳의 포인터
};
operator[] 의 2가지 버전을 오버로딩 할 수 잇는 근거~cpp
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(); } // 아직으로선느 구현부분에서 정해진 것이 없기 때문에 임시적으로 함수를 만들어서 넣었다.
explicit Vect(size_type n, const T& val = T()) { create(n, val); }
size_type size() const { return limit - data; }
T& operator[](size_type i) { return data[i]; }
const T& operator[](size_type i) const { return data[i]; }; // 이경우에도 레퍼런스를 쓰는 이유는 성능상의 이유때문이다.
//반복자들을 리턴하는 새로운 함수들
iterator begin() { return data; }
const_iterator begin() const { return data; }
iterator end() { return limit; }
const_iterator end() const { return limit; }
private:
iterator data; // 첫번째 요소
iterator limit; // 마지막 요소에서 하나를 지난 곳의 포인터
};
~cpp vector<int> vi; double d; d = median (vi); // copy constructor work string line; vector<string> words = split(words); // copy constructor work
~cpp vector<Student_info> vs; vector<Student_info> v2 = vs; // copy constructor work (from vs to v2)복사 생성자
~cpp
template <class T> class Vec {
public:
Vec(const Vec& v); // copy constructor
// 이전과 같음
};
~cpp
template <class T> class Vec {
public:
Vec(const Vec& v) { create(v.begin(), v.end() ); } // copy constructor
// 이전과 같음
};
~cpp
template <class T> class Vec {
public:
Vec& operator=(const Vec&); // copy constructor
// 이전과 같음
};
대입 연산자 오버로딩시 주의해야할 사항~cpp
template<class T> Vec<T>& Vec<T>::operator=(const Vec& rhs) {
// self-assignment check
if (&rhs != this) {
//lhs memory deallocation
uncreate();
create(rhs.begin(), rhs.end());
{
return *this;
}
| 초기화 상황 | * 변수 선언시 * 함수 진입시, 함수 매개변수 * 함수 리턴값 * 생성자 초기 설정자 |
~cpp string url_ch = "~;/?:@=&$-_.+!*'(),"; string spaces(url_ch.size(), ' ');
~cpp vector<string> split(const string&); vector<string> v; v = split(line); // 함수의 종료시 임시 객체를 복사생성자로 생성 // 생성된 임시 객체를 대입 연산자가 v 에 대입
~cpp
template <class T> class Vec {
public:
~Vec() { uncreate; } // copy constructor
// 이전과 같음
};
| 복사 생성자 미정의 | 원본과 복사본의 데이터가 상호 참조의 형식으로 동작한다. |
| 소멸자 미정의 | 포인터 객체가 존재하는 경우 memory leak 이 발생 |
| 한 객체에 대해서 모든 복사본이 제대로 동작하면 재정의 해야할 것들 |
| T::T() T::~T() T::T(const T&) T::operator=(const T&) |
~cpp
template<class T> class Vec {
public:
size_type size() const { return avail - data; }
iterator end() { return avail; }
const_iterator end() const { return avail; }
void push_back(const T& val) {
if (avail == limit)
grwo(0;
unchecked_append(val);
}
private:
iterator data;
iterator avail;
iterator limit;
}
~cpp
template<class T> class allocator {
pubilc:
T* allocate(size_t);
void deallocate(T*, size_t);
void construct(T*, T);
void destroy(T*);
};
| allocate, deallocate | 실제 메모리의 공간을 할당, 해제한다. 그러나 할당시 초기화는 하지 않는다. |
| construct, destroy | 할당된 메모리 공간에 적당한 데이터 타입을 초기화 시킨다. (공간은 allocate를 통해서 이미 할당된 공간이어야 한다.) |
~cpp template<class In, class For> For uninitialized_copy(In, In, For); tempalte<class for, class T> void uninitialized_fill(For, For, const T&);
| uninitialized_copy | 첫번째와 두번째인자의 스퀀스만큼을 3번째 인자의 공간에 복사한다. |
| uninitialized_fill | 첫번째와 두번째 인자의 공간을 T로 채운다. |
~cpp
//vec.h
#ifndef VEC_H
#define VEC_H
#include <algorithm>
#include <cstddef>
#include <memory>
using std::max;
template <class T> class Vec {
public:
typedef T* iterator;
typedef const T* const_iterator;
typedef size_t size_type;
typedef T value_type;
typedef T& reference;
typedef const T& const_reference;
Vec() { create(); }
explicit Vec(size_type n, const T& t = T()) { create(n, t); }
Vec(const Vec& v) { create(v.begin(), v.end()); }
Vec& operator=(const Vec&); // as defined in 11.3.2/196
~Vec() { uncreate(); }
T& operator[](size_type i) { return data[i]; }
const T& operator[](size_type i) const { return data[i]; }
void push_back(const T& t) {
if (avail == limit)
grow();
unchecked_append(t);
}
size_type size() const { return avail - data; } // changed
iterator begin() { return data; }
const_iterator begin() const { return data; }
iterator end() { return avail; } // changed
const_iterator end() const { return avail; } // changed
void clear() { uncreate(); }
bool empty() const { return data == avail; }
private:
iterator data; // first element in the `Vec'
iterator avail; // (one past) the last element in the `Vec'
iterator limit; // (one past) the allocated memory
// facilities for memory allocation
std::allocator<T> alloc; // object to handle memory allocation
// allocate and initialize the underlying array
void create();
void create(size_type, const T&);
void create(const_iterator, const_iterator);
// destroy the elements in the array and free the memory
void uncreate();
// support functions for `push_back'
void grow();
void unchecked_append(const T&);
};
template <class T> void Vec<T>::create()
{
data = avail = limit = 0;
}
template <class T> void Vec<T>::create(size_type n, const T& val)
{
data = alloc.allocate(n);
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) {
// destroy (in reverse order) the elements that were constructed
iterator it = avail;
while (it != data)
alloc.destroy(--it);
// return all the space that was allocated
alloc.deallocate(data, limit - data);
}
// reset pointers to indicate that the `Vec' is empty again
data = limit = avail = 0;
}
template <class T> void Vec<T>::grow()
{
// when growing, allocate twice as much space as currently in use
size_type new_size = max(2 * (limit - data), ptrdiff_t(1));
// allocate new space and copy existing elements to the new space
iterator new_data = alloc.allocate(new_size);
iterator new_avail = std::uninitialized_copy(data, avail, new_data);
// return the old space
uncreate();
// reset pointers to point to the newly allocated space
data = new_data;
avail = new_avail;
limit = data + new_size;
}
// assumes `avail' points at allocated, but uninitialized space
template <class T> void Vec<T>::unchecked_append(const T& val)
{
alloc.construct(avail++, val);
}
template <class T>
Vec<T>& Vec<T>::operator=(const Vec& rhs)
{
// check for self-assignment
if (&rhs != this) {
// free the array in the left-hand side
uncreate();
// copy elements from the right-hand to the left-hand side
create(rhs.begin(), rhs.end());
}
return *this;
}
#endif
클래스 불변식(class invariant)~cpp
template <class T> void Vec<T>::create()
{
data = avail = limit = 0; // 디폴트 생성자 이기 때문에 포인터에 널포인터를 넣어서 빈 객체임을 나타낸다.
}
template <class T> void Vec<T>::create(size_type n, const T& val)
{
data = alloc.allocate(n); // 인자로 받은 만큼의 공간을 할당한다.
limit = avail = data + n; // 끝을 가리킨다. 현재로서는 초기화시 n개의 공간을 할당했기 때문에 avail = limit 이다.
std::uninitialized_fill(data, limit, val); // 아직 초기화 되지 않은 공간에 여러개의 객체를 삽입해야하기 때문에 비멤버함수를 이용해서 초기화 시킨다.
}
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);
}
주석을 참고하고 이해하기 바람.~cpp
template <class T> void Vec<T>::uncreate()
{
if (data) {
// destroy (in reverse order) the elements that were constructed
iterator it = avail;
while (it != data)
alloc.destroy(--it);
// return all the space that was allocated
alloc.deallocate(data, limit - data);
}
// reset pointers to indicate that the `Vec' is empty again
data = limit = avail = 0;
}
초기화 되어있는 내부의 요소들을 하나씩 destroy함수를 이용해서 소멸시킨다.~cpp
template <class T> void Vec<T>::grow()
{
// when growing, allocate twice as much space as currently in use
size_type new_size = max(2 * (limit - data), ptrdiff_t(1)); // 비어있는 벡터인 경우에는 1개만 할당한다.
// allocate new space and copy existing elements to the new space
iterator new_data = alloc.allocate(new_size);
iterator new_avail = std::uninitialized_copy(data, avail, new_data);
// return the old space
uncreate();
// reset pointers to point to the newly allocated space
data = new_data;
avail = new_avail;
limit = data + new_size;
}
// assumes `avail' points at allocated, but uninitialized space
template <class T> void Vec<T>::unchecked_append(const T& val)
{
alloc.construct(avail++, val);
}
grow 함수는 한번 호출할때 이미 워래 공간의 2배를 할당시키기 때문에 계속된 push_back로 인한 메모리 할당 오버헤드를 줄일 수 있다.