辽宁建设厅证件查询网站,深圳外贸网站设计公司,宜昌网站排名优化,网站建设显示危险在实际项目中#xff0c;我们经常与各式各样的数据打交道。 例如#xff1a;我们处理的是学生的数据。
struct student {int id; // 学号char name[20]; // 姓名int gender; // 性别int mark; // 成绩
};学生数据使用一个结构体表示#xff0c;该结构体拥有4个成员。分别为…在实际项目中我们经常与各式各样的数据打交道。 例如我们处理的是学生的数据。
struct student {int id; // 学号char name[20]; // 姓名int gender; // 性别int mark; // 成绩
};学生数据使用一个结构体表示该结构体拥有4个成员。分别为
学号姓名性别成绩
大多数情况下数据的数量是不确定的可能随着时间流逝而增加或减少。 例如一开始有5个学生后来增加到8个再后来增加到15个。最后减少到3个学生。 我们可以使用数组来盛放这些学生的数据但是声明数组时声明一个长度为多少的数组是一个需要考虑的问题。 如果我们能预知学生数量最多为15个我们可以声明一个元素数量为15的结构体数组。
struct student arrStudent[15];但是大多数情况下我们是不能预知数据到底有多少的。因此最好是能够让数组的长度根据数据的多少自动增长。一种常用的数组增长策略是当数组已经装满时将数组长度增长到原来的两倍。 例如数组的初始长度为5当数组需要继续添加数据时数组的长度增长为原来的两倍即10个元素。若数组再次被装满将数组的长度再次增加为原来的两倍即20个元素。 为了实现上述的特性我们可以借助于malloc与realloc函数。
void* malloc(size_t size);
void* realloc(void* ptr, size_t new_size);malloc函数可以向系统申请size字节大小的内存空间。若申请成功则返回这段内存空间的首地址。 relloc函数可以用于增长或缩短之前申请的内存空间。relloc函数的第一个参数是之前申请的内存空间的首地址它会根据第二个参数长度new_size增长或缩短之前申请的内存空间并返回调整长度后的内存空间的首地址。
实现动态数组
下面我们来实现这个动态数组对象我们将这个对象命名为vector。
struct vector {bool (*append)(struct vector* pVec, struct student data);struct student(*get)(struct vector* pVec, int index);void (*clear)(struct vector* pVec);void (*remove)(struct vector* pVec, int index);struct student* pData;int size;int capacity;
};成员
这个对象有3个成员它们分别是
struct student* pDataint sizeint capacity
pData用于记录数组的首元素指针。 size为数组中盛放的数据的长度。 capacity为整个数组拥有的元素个数即数组的容量。
初始化
我们定义一个符号常量VECTOR_INIT_CAPACITY用来表示初始情况下数组拥有的元素个数。为了方便测试我们把这个数值定的小一点暂时将数值设定为1。
#define VECTOR_INIT_CAPACITY 1定义一个vectorInit函数用于vector对象的初始化。初始情况下使用malloc函数申请一个元素类型为struct student的数组数组的元素数量为VECTOR_INIT_CAPACITY。保存这个数组的首元素指针到pData中。此时数组拥有的元素个数为VECTOR_INIT_CAPACITY盛放的数据长度为0。
void vectorInit(struct vector* pVec)
{pVec-pData (struct student*)malloc(sizeof(struct student) * VECTOR_INIT_CAPACITY);pVec-size 0;pVec-capacity VECTOR_INIT_CAPACITY;
}方法
接下来我们再来看vector对象的4个方法。
bool (*append)(struct vector* pVec, struct student data);
struct student(*get)(struct vector* pVec, int index);
void (*clear)(struct vector* pVec);
void (*remove)(struct vector* pVec, int index);append方法用于向数组中添加一个struct student数据。如果添加成功返回true否则返回false。 get方法用于从数组中获取一个struct student数据index参数为需要获取的数组元素下标。 clear方法用于清除所有数组中盛放的数据并将size复位为0capacity复位为VECTOR_INIT_CAPACITY。 remove方法用于删除数组中下标为index的元素并将size减1。
append方法
我们首先来实现append方法。
bool vectorAppend(struct vector* pVec, struct student data)
{// 是否超长if (pVec-size pVec-capacity){// 加长到两倍struct student* newData (struct student*)realloc(pVec-pData, pVec-capacity * sizeof(struct student) * 2);if (newData NULL){return false;}pVec-pData newData;pVec-capacity 2 * pVec-capacity;}pVec-pData[pVec-size] data;pVec-size;return true;
}函数一开始检查数组中盛放的数据长度size是否已经大于或等于数组的容量capacity。如果数组已装满那么把数组使用relloc增长为原来长度的两倍。若relloc函数成功将数组增长那么它将返回增长后的数组首地址。若失败那么它将返回NULL。如果失败让函数返回fasle。成功之后使用新的数组首元素指针newData更新pData。现在数组长度增加到了原来的2倍capacity赋值 为2 * capacity。下面可以将data放入数组了。并且将数组中已盛放的数据长度size增加1。
get方法
我们再来实现get方法。
struct student vectorGet(struct vector* pVec, int index)
{return pVec-pData[index];
}get方法很简单就是返回下标为index的数组元素的数据。
remove方法
remove方法用于删除数组中下标为index的元素。
void vectorRemove(struct vector* pVec, int index)
{for (int i index; i pVec-size - 1; i)pVec-pData[i] pVec-pData[i 1];pVec-size - 1;
}删除数组元素是一个老生常谈的话题了从index开始依次使用后续元素覆盖前驱元素直到覆盖完倒数第二个元素为止。若index已经是最后一个元素那么不进行处理。最后将数组已盛放的数据长度size减1。
clear方法
clear方法用于将所有数组中盛放的数据清空并将数组的容量缩短为初始容量。
void vectorClear(struct vector* pVec)
{if (pVec-pData ! NULL)free(pVec-pData);pVec-pData (struct student*)malloc(sizeof(struct student) * VECTOR_INIT_CAPACITY);pVec-size 0;pVec-capacity VECTOR_INIT_CAPACITY;
}若pData不为NULL就释放pData并重新申请容量为VECTOR_INIT_CAPACITY的数组并将首元素指针保存到pData。size重置为0capacity重置为VECTOR_INIT_CAPACITY。
销毁数组
void vectorDestroy(struct vector* pVec)
{if (pVec-pData NULL)return;free(pVec-pData);pVec-pData NULL;pVec-size 0;pVec-capacity 0;
}如果我们不再使用vector可以调用vectorDestroy将数组销毁。若pData不为空则释放pData并且把pData赋值为NULL。size与capacity设置为0。
初始化方法
别忘了初始化时我们仅仅初始化了对象的成员没有初始化对象的方法。现在把初始化对象的方法的语句加入到函数vectorInit当中。
void vectorInit(struct vector* pVec)
{pVec-get vectorGet;pVec-append vectorAppend;pVec-remove vectorRemove;pVec-clear vectorClear;pVec-pData (struct student*)malloc(sizeof(struct student) * VECTOR_INIT_CAPACITY);pVec-size 0;pVec-capacity VECTOR_INIT_CAPACITY;
}使用数组
初始化及append方法
struct vector vec;
vectorInit(vec);
struct student s1 { 1, 小明, 1, 90 };
vec.append(vec, s1);
for (int i 0; i vec.size; i)
{struct student s vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s.id, s.name, s.gender, s.mark);
}
printf(size:%d\n, vec.size);
printf(capacity:%d\n, vec.capacity);首先声明一个vector对象调用函数vectorInit将其初始化。声明一个struct student结构体s1将s1初始化为小明的数据。调用vector的append方法将小明的数据s1添加到数组当中。之后使用循环遍历整个vector循环的次数为vec.size。循环内部调用vector的get方法可以得到数组中的各个数据并将其打印在控制台上。 打印vector的size与capacity它们都为1。
测试append追加
接下来向vector中再追加一个元素小红的数据s2。遍历整个vector可以得到小明和小红的数据。 打印vector的size与capacity现在它们都增加为2了。
struct student s2 { 2, 小红, 0, 95 };
vec.append(vec, s2);
for (int i 0; i vec.size; i)
{struct student s vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s.id, s.name, s.gender, s.mark);
}
printf(size:%d\n, vec.size);
printf(capacity:%d\n, vec.capacity);测试remove
vec.remove(vec, 0);
for (int i 0; i vec.size; i)
{struct student s vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s.id, s.name, s.gender, s.mark);
}
printf(size:%d\n, vec.size);
printf(capacity:%d\n, vec.capacity);调用remove方法将下标为0的小明的数据删除。遍历整个vector只能得到小红的数据。 打印vector的size与capacitysize为1capacity为2。
测试clear
调用clear方法清空所有数据将size复位为0将capacity复位为VECTOR_INIT_CAPACITY。遍历整个vector已经没有数据了。
vec.clear(vec);
for (int i 0; i vec.size; i)
{struct student s vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s.id, s.name, s.gender, s.mark);
}
printf(size:%d\n, vec.size);
printf(capacity:%d\n, vec.capacity);打印vector的size与capacitysize为1capacity为1。
销毁数组
最后别忘记调用vectorDestroy将vector销毁。
vectorDestroy(vec);现阶段代码
#include stdlib.h
#include stdio.h
struct student {int id; // 学号char name[20]; // 姓名int gender; // 性别int mark; // 成绩
};
#define VECTOR_INIT_CAPACITY 1
struct vector {bool (*append)(struct vector* pVec, struct student data);struct student(*get)(struct vector* pVec, int index);void (*clear)(struct vector* pVec);void (*remove)(struct vector* pVec, int index);struct student* pData;int size;int capacity;
};
bool vectorAppend(struct vector* pVec, struct student data)
{// 是否超长if (pVec-size pVec-capacity){// 加长到两倍struct student* newData (struct student*)realloc(pVec-pData, pVec-capacity * sizeof(struct student) * 2);if (newData NULL){return false;}pVec-pData newData;pVec-capacity 2 * pVec-capacity;}pVec-pData[pVec-size] data;pVec-size;return true;
}
struct student vectorGet(struct vector* pVec, int index)
{return pVec-pData[index];
}
void vectorRemove(struct vector* pVec, int index)
{for (int i index; i pVec-size - 1; i)pVec-pData[i] pVec-pData[i 1];pVec-size - 1;
}
void vectorClear(struct vector* pVec)
{if (pVec-pData ! NULL)free(pVec-pData);pVec-pData (struct student*)malloc(sizeof(struct student) * VECTOR_INIT_CAPACITY);pVec-size 0;pVec-capacity VECTOR_INIT_CAPACITY;
}
void vectorInit(struct vector* pVec)
{pVec-get vectorGet;pVec-append vectorAppend;pVec-remove vectorRemove;pVec-clear vectorClear;pVec-pData (struct student*)malloc(sizeof(struct student) * VECTOR_INIT_CAPACITY);pVec-size 0;pVec-capacity VECTOR_INIT_CAPACITY;
}
void vectorDestroy(struct vector* pVec)
{if (pVec-pData NULL)return;free(pVec-pData);pVec-pData NULL;pVec-size 0;pVec-capacity 0;
}
int main()
{struct vector vec;vectorInit(vec);struct student s1 { 1, 小明, 1, 90 };vec.append(vec, s1);for (int i 0; i vec.size; i){struct student s vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s.id, s.name, s.gender, s.mark);}printf(size:%d\n, vec.size);printf(capacity:%d\n, vec.capacity);getchar();struct student s2 { 2, 小红, 0, 95 };vec.append(vec, s2);for (int i 0; i vec.size; i){struct student s vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s.id, s.name, s.gender, s.mark);}printf(size:%d\n, vec.size);printf(capacity:%d\n, vec.capacity);getchar();vec.remove(vec, 0);for (int i 0; i vec.size; i){struct student s vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s.id, s.name, s.gender, s.mark);}printf(size:%d\n, vec.size);printf(capacity:%d\n, vec.capacity);getchar();vec.clear(vec);for (int i 0; i vec.size; i){struct student s vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s.id, s.name, s.gender, s.mark);}printf(size:%d\n, vec.size);printf(capacity:%d\n, vec.capacity);getchar();vectorDestroy(vec);return 0;
}通用数组元素
目前vector对象只能用于盛放struct student类型的数据。我们可以将所有的struct student改为void *让其可以盛放任意数据类型的指针。 此外我们在函数中再多做一些参数检查。 在append方法内对参数指针进行判空检查。 在get方法内检查index是否超出已盛放的数据size的大小。若超出大小则返回NULL。 接下来我们把vector对象的代码拆分成vector.h与vector.cpp两个文件。 vector.h中有符号常量VECTOR_INIT_CAPACITY的定义vector对象的声明。以及初始化函数和销毁函数的声明。 vector.h文件如下 #pragma once
#define VECTOR_INIT_CAPACITY 10
struct vector {bool (*append)(vector* pVec, void* data);void* (*get)(vector* pVec, int index);void (*clear)(vector* pVec);void (*remove)(vector* pVec, int index);void** pData;int size;int capacity;
};
void vectorInit(vector*);
void vectorDestroy(vector* pVec);vector.cpp文件如下 #include vector.h
#include stdlib.h
bool vectorAppend(vector* pVec, void* data)
{if (pVec NULL || data NULL)return false;// 是否超长if (pVec-size pVec-capacity){// 加长到两倍void** newData (void**)realloc(pVec-pData, pVec-capacity * sizeof(void*) * 2);if (newData NULL){return false;}pVec-pData newData;pVec-capacity 2 * pVec-capacity;}pVec-pData[pVec-size] data;pVec-size;return true;
}
void* vectorGet(vector* pVec, int index)
{if (index pVec-size)return NULL;return pVec-pData[index];
}
void vectorRemove(vector* pVec, int index)
{for (int i index; i pVec-size - 1; i)pVec-pData[i] pVec-pData[i 1];pVec-size - 1;
}
void vectorClear(vector* pVec)
{if (pVec-pData ! NULL)free(pVec-pData);pVec-pData (void**)malloc(sizeof(void*) * VECTOR_INIT_CAPACITY);pVec-capacity VECTOR_INIT_CAPACITY;pVec-size 0;
}
void vectorInit(vector* pVec)
{pVec-get vectorGet;pVec-append vectorAppend;pVec-remove vectorRemove;pVec-clear vectorClear;// 初始情况下申请VECTOR_INIT_CAPACITY个elementpVec-pData (void**)malloc(sizeof(void*) * VECTOR_INIT_CAPACITY);pVec-capacity VECTOR_INIT_CAPACITY;pVec-size 0;
}
void vectorDestroy(vector* pVec)
{if (pVec-pData NULL)return;free(pVec-pData);pVec-pData NULL;pVec-size 0;pVec-capacity 0;
}测试通用数组
现在vector数组可以用于盛放任意类型数据对象的指针。让我们使用它用于盛放struct student *。
初始化与append
struct vector vec;
vectorInit(vec);
struct student* s1 (struct student*)malloc(sizeof(struct student));
s1-id 1;
strcpy(s1-name, 小明);
s1-gender 1;
s1-mark 90;
vec.append(vec, s1);
for (int i 0; i vec.size; i)
{struct student* s (struct student*)vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s-id, s-name, s-gender, s-mark);
}
printf(size:%d\n, vec.size);
printf(capacity:%d\n, vec.capacity);这里我们使用malloc申请一个struct student结构体申请成功后将其赋值为小明的数据。之后将结构体struct student的指针s1添加进入vector。遍历vector可以拿到我们之前放置进去的数据的指针但是它是void*类型的我们将其转换为struct student*类型并赋值到s使用这个指针可以打印出小明数据的各项详情。
测试append追加
struct student* s2 (struct student*)malloc(sizeof(struct student));
s2-id 2;
strcpy(s2-name, 小红);
s2-gender 0;
s2-mark 95;
vec.append(vec, s2);
for (int i 0; i vec.size; i)
{struct student* s (struct student*)vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s-id, s-name, s-gender, s-mark);
}
printf(size:%d\n, vec.size);
printf(capacity:%d\n, vec.capacity);再次使用malloc申请一个struct student结构体申请成功后将其赋值为小红的数据。之后将结构体struct student的指针追加进入vector。遍历vector可以拿到小明、小红数据的指针。
测试remove
// 别忘记销毁小明的数据
free(vec.get(vec, 0));
vec.remove(vec, 0);
for (int i 0; i vec.size; i)
{struct student* s vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s-id, s-name, s-gender, s-mark);
}
printf(size:%d\n, vec.size);
printf(capacity:%d\n, vec.capacity);现在我们将小明的数据删除注意一定要free掉小明的数据。仅仅remove小明数据的指针是不行的小明的数据是由malloc申请的必须调用free销毁。
测试clear
for (int i 0; i vec.size; i)
{struct student* s vec.get(vec, i);free(s);
}
vec.clear(vec);
for (int i 0; i vec.size; i)
{struct student* s vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s-id, s-name, s-gender, s-mark);
}
printf(size:%d\n, vec.size);
printf(capacity:%d\n, vec.capacity);使用循环获取所有数据的指针调用free将这些数据都销毁。其后我们就可以安全地清空vector数组了。
销毁数组
最后别忘记销毁vector本身。
vectorDestroy(vec);刚刚我们为了测试把数组初始长度设置得很短实际中可以设置稍微长一点比如初始数组长度为10。
#define VECTOR_INIT_CAPACITY 10最后代码
vector.h
#pragma once#include stdbool.h#define VECTOR_INIT_CAPACITY 10struct vector {bool (*append)(struct vector* pVec, void* data);void* (*get)(struct vector* pVec, int index);void (*clear)(struct vector* pVec);void (*remove)(struct vector* pVec, int index);void** pData;int size;int capacity;
};void vectorInit(struct vector*);
void vectorDestroy(struct vector* pVec);main.c
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include vector.h
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include string.hstruct student {int id; // 学号char name[20]; // 姓名int gender; // 性别int mark; // 成绩
};int main()
{struct vector vec;vectorInit(vec);// appendstruct student* s1 (struct student*)malloc(sizeof(struct student));s1-id 1;strcpy(s1-name, 小明);s1-gender 1;s1-mark 90;vec.append(vec, s1);for (int i 0; i vec.size; i){struct student* s (struct student*)vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s-id, s-name, s-gender, s-mark);}printf(size:%d\n, vec.size);printf(capacity:%d\n, vec.capacity);getchar();// append追加struct student* s2 (struct student*)malloc(sizeof(struct student));s2-id 2;strcpy(s2-name, 小红);s2-gender 0;s2-mark 95;vec.append(vec, s2);for (int i 0; i vec.size; i){struct student* s (struct student*)vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s-id, s-name, s-gender, s-mark);}printf(size:%d\n, vec.size);printf(capacity:%d\n, vec.capacity);getchar();// remove// 别忘记销毁小明的数据free(vec.get(vec, 0));vec.remove(vec, 0);for (int i 0; i vec.size; i){struct student* s vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s-id, s-name, s-gender, s-mark);}printf(size:%d\n, vec.size);printf(capacity:%d\n, vec.capacity);for (int i 0; i vec.size; i){struct student* s vec.get(vec, i);free(s);}getchar();// clearvec.clear(vec);for (int i 0; i vec.size; i){struct student* s vec.get(vec, i);printf(%d %s %d %d\n, s-id, s-name, s-gender, s-mark);}printf(size:%d\n, vec.size);printf(capacity:%d\n, vec.capacity);getchar();// 销毁数组vectorDestroy(vec);return 0;
}vector.c
#include vector.h
#include stdlib.hbool vectorAppend(struct vector* pVec, void* data)
{if (pVec NULL || data NULL)return false;// 是否超长if (pVec-size pVec-capacity){// 加长到两倍void** newData (void**)realloc(pVec-pData, pVec-capacity * sizeof(void*) * 2);if (newData NULL){return false;}pVec-pData newData;pVec-capacity 2 * pVec-capacity;}pVec-pData[pVec-size] data;pVec-size;return true;
}void* vectorGet(struct vector* pVec, int index)
{if (index pVec-size)return NULL;return pVec-pData[index];
}void vectorRemove(struct vector* pVec, int index)
{for (int i index; i pVec-size - 1; i)pVec-pData[i] pVec-pData[i 1];pVec-size - 1;
}void vectorClear(struct vector* pVec)
{if (pVec-pData ! NULL)free(pVec-pData);pVec-pData (void**)malloc(sizeof(void*) * VECTOR_INIT_CAPACITY);pVec-capacity VECTOR_INIT_CAPACITY;pVec-size 0;
}void vectorInit(struct vector* pVec)
{pVec-get vectorGet;pVec-append vectorAppend;pVec-remove vectorRemove;pVec-clear vectorClear;// 初始情况下申请VECTOR_INIT_CAPACITY个elementpVec-pData (void**)malloc(sizeof(void*) * VECTOR_INIT_CAPACITY);pVec-capacity VECTOR_INIT_CAPACITY;pVec-size 0;
}void vectorDestroy(struct vector* pVec)
{if (pVec-pData NULL)return;free(pVec-pData);pVec-pData NULL;pVec-size 0;pVec-capacity 0;
}
