C++实践参考——数组类运算的实现

【项目-数组类运算的实现】
　　设计数组类Array，为了实现测试函数中要求的功能，请补足相关的函数（构造、析构函数）和运算符重载的函数。
　　实现策略提示：可以将测试函数中的语句加上注释，取消一句的注释，增加相应的函数，以渐增地实现所有的功能，避免全盘考虑带来的困难。

class Array
{
private:
    int* list;      //用于存放动态分配的数组内存首地址
    int size;       //数组大小（元素个数）
public:
    //成员函数声明
};
//要求测试函数能够运行出正确、合理的结果：
int main()
{
    int a[8]= {1,2,3,4,5,6,7,8};
    int b[8]= {10,20,30,40,50,60,70,80};
    Array array1(a,8),array3,array4;
    const Array array2(b,8);
    array4=array3=array1+array2;
    array3.show();
    array4.resize(20);
    array4[8]=99;
    cout<<array4[8]<<endl;
    cout<<array2[3]<<endl;
    return 0;
}

[参考解答]

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cassert>
using namespace std;

class Array
{
private:
    int* list;      //用于存放动态分配的数组内存首地址
    int size;       //数组大小（元素个数）
public:
    Array(int sz = 50);     //构造函数
    Array(int a[], int sz);     //构造函数
    Array(const Array &a);  //拷贝构造函数
    ~Array();          //析构函数
    Array operator + (const Array &a2);     //重载"="
    Array &operator = (const Array &a2);    //重载"="
    int &operator[] (int i); //重载"[]"
    const int &operator[] (int i) const;
    int getSize() const;        //取数组的大小
    void resize(int sz);        //修改数组的大小
    void show() const;
};

Array::Array(int sz)  //构造函数
{
    assert(sz >= 0);//sz为数组大小（元素个数），应当非负
    size = sz;  // 将元素个数赋值给变量size
    list = new int [size];  //动态分配size个int类型的元素空间
}

Array::Array(int a[], int sz)
{
    assert(sz >= 0);//sz为数组大小（元素个数），应当非负
    size = sz;  // 将元素个数赋值给变量size
    list = new int [size];  //动态分配size个int类型的元素空间
    for (int i = 0; i < size; i++) //从对象X复制数组元素到本对象
        list[i] = a[i];
}

Array::~Array()   //析构函数
{
    delete [] list;
}

//拷贝构造函数
Array::Array(const Array &a)
{
    size = a.size; //从对象x取得数组大小，并赋值给当前对象的成员
    //为对象申请内存并进行出错检查
    list = new int[size];   // 动态分配n个int类型的元素空间
    for (int i = 0; i < size; i++) //从对象X复制数组元素到本对象
        list[i] = a.list[i];
}

Array Array::operator + (const Array &a2)
{
    assert(size == a2.size);    //检查下标是否越界
    //如果本对象中数组大小与a2不同，则删除数组原有内存，然后重新分配
    Array total(size);
    for (int i = 0; i < size; i++)
        total.list[i] = list[i]+a2.list[i];
    return total;
}

//重载"="运算符，将对象a2赋值给本对象。实现对象之间的整体赋值
Array &Array::operator = (const Array& a2)
{
    if (&a2 != this)
    {
        //如果本对象中数组大小与a2不同，则删除数组原有内存，然后重新分配
        if (size != a2.size)
        {
            delete [] list; //删除数组原有内存
            size = a2.size; //设置本对象的数组大小
            list = new int[size];   //重新分配n个元素的内存
        }
        //从对象X复制数组元素到本对象
        for (int i = 0; i < size; i++)
            list[i] = a2.list[i];
    }
    return *this;   //返回当前对象的引用
}

//重载下标运算符，实现与普通数组一样通过下标访问元素，并且具有越界检查功能
int &Array::operator[] (int n)
{
    assert(n >= 0 && n < size); //检查下标是否越界
    return list[n];         //返回下标为n的数组元素
}
//常对象时，会调用这个函数，运算结果(引用)将不能再被赋值
const int &Array::operator[] (int n) const
{
    assert(n >= 0 && n < size); //检查下标是否越界
    return list[n];         //返回下标为n的数组元素
}

//取当前数组的大小
int Array::getSize() const
{
    return size;
}

//将数组大小修改为sz
void Array::resize(int sz)
{
    assert(sz >= 0);    //检查sz是否非负
    if (sz == size) //如果指定的大小与原有大小一样，什么也不做
        return;
    int* newList = new int [sz];    //申请新的数组内存
    int n = (sz < size) ? sz : size;//将sz与size中较小的一个赋值给n
    //将原有数组中前n个元素复制到新数组中
    for (int i = 0; i < n; i++)
        newList[i] = list[i];
    delete[] list;      //删除原数组
    list = newList; // 使list指向新数组
    size = sz;  //更新size
}

void Array::show() const
{
    for (int i = 0; i < size; i++)
        cout<< list[i]<<" ";
    cout<<endl;
}

int main()
{
    int a[8]= {1,2,3,4,5,6,7,8};
    int b[8]= {10,20,30,40,50,60,70,80};
    Array array1(a,8),array3,array4;
    const Array array2(b,8);
    array4=array3=array1+array2;
    array3.show();
    array4.resize(20);
    array4[8]=99;
    cout<<array4[8]<<endl;
    cout<<array2[3]<<endl;
    return 0;
}