9_1.h

清华大学出版社出版的c++程序设计课本

//9_1.h
#ifndef ARRAY_CLASS

#define ARRAY_CLASS

#include <iostream.h>
#include <stdlib.h>

#ifndef NULL
const int NULL = 0;
#endif  // NULL

//错误类型集合，共有三种类型的错误：数组大小错误、内存分配错误和下标越界
enum ErrorType  
  {invalidArraySize, memoryAllocationError, indexOutOfRange};

//错误信息
char *errorMsg[] =
{
    "Invalid array size", "Memory allocation error",
    "Invalid index: "
};

//数组类模板
template <class T> 
class Array
{
    private:
        T*  alist;  //T类型指针，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）

        // 错误处理函数
        void Error(ErrorType error,int badIndex=0) const;

    public:
        Array(int sz = 50);   //构造函数
        Array(const Array<T>& A);   //拷贝构造函数
        ~Array(void);   //析构函数

        //重载"="使数组对象可以整体赋值
        Array<T>& operator= (const Array<T>& rhs); 

        //重载"[]"与T*，使Array对象可以起到C++普通数组的作用
        T& operator[](int i);  
        operator T* (void) const;

        int ListSize(void) const;   // 取数组的大小

        void Resize(int sz);        // 修改数组的大小
};

//以下为类成员函数的实现

//模扳函数Error实现输出错误信息的功能
template <class T>
void Array<T>::Error(ErrorType error, int badIndex) const
{
    cout << errorMsg[error];   //根据错误类型，输出相应的错误信息
    // for indexOutOfRange, print the bad index
    if (error == indexOutOfRange)
        cout << badIndex;   //如果是下标越界错，输出错误的下标
    cout << endl;
    exit(1);
}

// 构造函数
template <class T>
Array<T>::Array(int sz)
{
    if (sz <= 0)   //sz为数组大小（元素个数），若小于0，则输出错误信息
        Error(invalidArraySize);
 
    size = sz;   // 将元素个数赋值给变量size
    alist = new T[size];    //动态分配size个T类型的元素空间
    if (alist == NULL)   //如果分配内存不成功，输出错误信息
        Error(memoryAllocationError);
}

// 析构函数
template <class T>
Array<T>::~Array(void)
{ 
    delete [] alist;
}

// 拷贝构造函数
template <class T>
Array<T>::Array(const Array<T>& X)
{
    //从对象X取得数组大小，并赋值给当前对象的成员
    int n = X.size; 
    size = n;

    //为对象申请内存并进行出错检查
    alist = new T[n];    // 动态分配n个T类型的元素空间
    if (alist == NULL)   //如果分配内存不成功，输出错误信息
        Error(memoryAllocationError);
    
    // 从对象X复制数组元素到本对象  
    T* srcptr = X.alist;    // X.alist是对象X的数组首地址
    T* destptr = alist;     // alist是本对象中的数组首地址
    while (n--)             // 逐个复制数组元素
        *destptr++ = *srcptr++;
}

// 重载"="运算符，将对象rhs赋值给本对象。实现对象之间的整体赋值
template <class T>
Array<T>& Array<T>::operator= (const Array<T>& rhs)
{
    int n = rhs.size;    // 取rhs的数组大小

//如果本对象中数组大小与rhs不同，则删除数组原有内存，然后重新分配
    if (size != n)
    {
        delete [] alist;        // 删除数组原有内存
        alist = new T[n];       // 重新分配n个元素的内存
        if (alist == NULL)      //如果分配内存不成功，输出错误信息
            Error(memoryAllocationError);
        size = n;   //记录本对象的数组大小
    }
 
    // 从rhs向本对象复制元素
   T* destptr = alist;
   T* srcptr = rhs.alist;
    while (n--) 
        *destptr++ = *srcptr++;

    // 返回当前对象的引用
    return *this;
}

// 重载下标操作符，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
template <class T>
T& Array<T>::operator[] (int n)
{
   // 检查下标是否越界
   if (n < 0 || n > size-1)
      Error(indexOutOfRange,n);
   // 返回下标为n的数组元素
   return alist[n];
}

//重载指针转换操作符，将Array类的对象名转换为T类型的指针，
//指向当前对象中的私有数组。
//因而可以象使用普通数组首地址一样使用Array类的对象名
template <class T>
Array<T>::operator T* (void) const
{
    // 返回当前对象中私有数组的首地址
    return alist;
}

//取当前数组的大小
template <class T>
int Array<T>::ListSize(void) const
{
    return size;
}

// 将数组大小修改为sz
template <class T>
void Array<T>::Resize(int sz)
{
    // 检查是否sz<= 0
    if (sz <= 0) 
        Error(invalidArraySize);
    // 如果指定的大小与原有大小一样，什么也不做
    if (sz == size)
        return;

    // 申请新的数组内存，并测试是否申请成功
    T* newlist = new T[sz];
    if (newlist == NULL)
        Error(memoryAllocationError);

    // 将sz与size中较小的一个赋值给n
    int n = (sz <= size) ? sz : size;

    // 将原有数组中前n个元素复制到新数组中
    T* srcptr = alist;      // 原数组alist的首地址
    T* destptr = newlist;   // 新数组newlist的首地址
    while (n--)             // 复制数组元素
        *destptr++ = *srcptr++;
    
    // 删除原数组
    delete[] alist;

    // 使alist 指向新数组，并更新size
    alist = newlist;
    size = sz;
}

#endif  // ARRAY_CLASS