CArray的应用

C++并不支持动态数组，MFC提供了一个CArray类来实现动态数组的功能。有效的使用CArray类，可以提高程序的效率。 MFC提供了一套模板库，来实现一些比较常见的数据结构如Array,List,Map。CArray即为其中的一个，用来实现动态数组的功能。CArray是从CObject派生,有两个模板参数，第一个参数就是CArray类数组元素的变量类型，后一个是函数调用时的参数类型。有一个类 class Object，要定义一个Object的动态数组，那么可以用以下两种方法： CArray<Object,Object> Var1;CArray<Object,Object&> Var2;Var2的效率要高。 先了解一下CArray中的成员变量及作用。TYPE* m_pData; // 数据保存地址的指针int m_nSize; // 用户当前定义的数组的大小int m_nMaxSize; // 当前实际分配的数组的大小int m_nGrowBy; // 分配内存时增长的元素个数 构造函数,对成员变量进行了初始化。 CArray<TYPE, ARG_TYPE>::CArray(){m_pData = NULL;m_nSize = m_nMaxSize = m_nGrowBy = 0;} SetSize成员函数是用来为数组分配空间的。SetSize的函数定义如下： void SetSize( int nNewSize, int nGrowBy = -1 );nNewSize 指定数组的大小nGrowBy 如果需要增加数组大小时增加的元素的个数。 对SetSize的代码，进行分析。 void CArray<TYPE, ARG_TYPE>::SetSize(int nNewSize, int nGrowBy){if (nNewSize == 0){// 第一种情况// 当nNewSize为0时,需要将数组置为空,// 如果数组本身即为空,则不需做任何处理// 如果数组本身已含有数据,则需要清除数组元素if (m_pData != NULL){//DestructElements 函数实现了对数组元素析构函数的调用//不能使用delete m_pData 因为我们必须要调用数组元素的析构函数DestructElements<TYPE>(m_pData, m_nSize);//现在才能释放内存delete[] (BYTE*)m_pData;m_pData = NULL;}m_nSize = m_nMaxSize = 0;}else if (m_pData == NULL){// 第二种情况// 当m_pData==NULL时还没有为数组分配内存//首先我们要为数组分配内存，sizeof(TYPE)可以得到数组元素所需的字节数//使用new 数组分配了内存。注意，没有调用构造函数m_pData = (TYPE*) new BYTE[nNewSize * sizeof(TYPE)];//下面的函数调用数组元素的构造函数ConstructElements<TYPE>(m_pData, nNewSize);//记录下当前数组元素的个数m_nSize = m_nMaxSize = nNewSize;}else if (nNewSize <= m_nMaxSize){// 第三种情况// 这种情况需要分配的元素个数比已经实际已经分配的元素个数要少if (nNewSize > m_nSize){// 需要增加元素的情况// 与第二种情况的处理过程，既然元素空间已经分配，// 只要调用新增元素的构造函数就OkConstructElements<TYPE>(&m_pData[m_nSize], nNewSize-m_nSize);}else if (m_nSize > nNewSize){// 现在是元素减少的情况，我们是否要重新分配内存呢?// No,这种做法不好，后面来讨论。// 下面代码释放多余的元素,不是释放内存，只是调用析构函数DestructElements<TYPE>(&m_pData[nNewSize], m_nSize-nNewSize);}m_nSize = nNewSize;}else{//这是最糟糕的情况，因为需要的元素大于m_nMaxSize，// 意味着需要重新分配内存才能解决问题

// 计算需要分配的数组元素的个数int nNewMax;if (nNewSize < m_nMaxSize + nGrowBy)nNewMax = m_nMaxSize + nGrowBy;elsenNewMax = nNewSize;// 重新分配一块内存TYPE* pNewData = (TYPE*) new BYTE[nNewMax * sizeof(TYPE)];//实现将已有的数据复制到新的的内存空间memcpy(pNewData, m_pData, m_nSize * sizeof(TYPE));// 对新增的元素调用构造函数ConstructElements<TYPE>(&pNewData[m_nSize], nNewSize-m_nSize);

//释放内存delete[] (BYTE*)m_pData;

//将数据保存m_pData = pNewData;m_nSize = nNewSize;m_nMaxSize = nNewMax;}}

下面是ConstructElements函数的实现代码template<class TYPE>AFX_INLINE void AFXAPI ConstructElements(TYPE* pElements, int nCount){// first do bit-wise zero initializationmemset((void*)pElements, 0, nCount * sizeof(TYPE));

for (; nCount--; pElements++)::new((void*)pElements) TYPE;}ConstructElements是一个模板函数。对构造函数的调用是通过标为黑体的代码实现的。可能很多人不熟悉new 的这种用法，它可以实现指定的内存空间中构造类的实例，不会再分配新的内存空间。类的实例产生在已经分配的内存中，并且new操作会调用对象的构造函数。因为vc中没有办法直接调用构造函数，而通过这种方法，巧妙的实现对构造函数的调用。

再来看DestructElements 函数的代码template<class TYPE>AFX_INLINE void AFXAPI DestructElements(TYPE* pElements, int nCount){for (; nCount--; pElements++)pElements->~TYPE();}DestructElements函数同样是一个模板函数，实现很简单，直接调用类的析构函数即可。

如果定义一个CArray对象 CArray<Object,Object&> myObject ，对myObject就可象数组一样，通过下标来访问指定的数组元素。

CArray[]有两种实现，区别在于返回值不同。

template<class TYPE, class ARG_TYPE>AFX_INLINE TYPE CArray<TYPE, ARG_TYPE>::operator[](int nIndex) const{ return GetAt(nIndex); }template<class TYPE, class ARG_TYPE>AFX_INLINE TYPE& CArray<TYPE, ARG_TYPE>::operator[](int nIndex){ return ElementAt(nIndex); }前一种情况是返回的对象的实例，后一种情况是返回对象的引用。分别调用不同的成员函数来实现。

TYPE GetAt(int nIndex) const{ ASSERT(nIndex >= 0 && nIndex < m_nSize);return m_pData[nIndex]; }TYPE& ElementAt(int nIndex){ ASSERT(nIndex >= 0 && nIndex < m_nSize);return m_pData[nIndex]; }除了返回值不同，其它都一样.

CArray<int,int&> arrInt;arrInt.SetSize(10);int n = arrInt.GetAt(0);int& l = arrInt.ElementAt(0);cout << arrInt[0] <<endl;n = 10;cout << arrInt[0] <<endl;l = 20;count << arrInt[0] << endl;结果会发现，n的变化不会影响到数组，而l的变化会改变数组元素的值。实际即是对C++中引用运算符的运用。

CArray下标访问是非安全的，它并没有超标预警功能。虽然使用ASSERT提示，但下标超范围时没有进行处理，会引起非法内存访问的错误。

Add函数的作用是向数组添加一个元素。下面是它的定义： int CArray<TYPE, ARG_TYPE>::Add(ARG_TYPE newElement).Add函数使用的参数是模板参数的二个参数，也就是说，这个参数的类型是我们来决定的，可以使用Object或Object&的方式。熟悉C++的朋友都知道，传引用的效率要高一些。如果是传值的话，会在堆栈中再产生一个新的对象，需要花费更多的时间。

template<class TYPE, class ARG_TYPE>AFX_INLINE int CArray<TYPE, ARG_TYPE>::Add(ARG_TYPE newElement){int nIndex = m_nSize;SetAtGrow(nIndex, newElement);return nIndex;}它实际是通过SetAtGrow函数来完成这个功能的，它的作用是设置指定元素的值。

template<class TYPE, class ARG_TYPE>void CArray<TYPE, ARG_TYPE>::SetAtGrow(int nIndex, ARG_TYPE newElement){if (nIndex >= m_nSize)SetSize(nIndex+1, -1);m_pData[nIndex] = newElement;}SetAtGrow的实现也很简单，如果指定的元素已经存在，就把改变指定元素的值。如果指定的元素不存在，也就是 nIndex>=m_nSize的情况，就调用SetSize来调整数组的大小。写了一个，不知道楼主的VC什么版本的，我用的是2005，如果楼主是6.0的话，由于编译器默认设置是不一样的，可能会通不过。不过类的定义和使用是一样的，只有调试信息输出由于使用了/MDd编译器选项，可能会通不过。楼主可以吧代码放在MFC中，不要在控制台工程中进行测试。#define _AFXDLL#include <afx.h>#include <locale.h>#include <afxtempl.h>class B {public:CString strB; B() {}~B() {} B(CONST B& b) {this->strB = b.strB;}B& operator =(CONST B& b) {this->strB = b.strB;return *this;}};class A {public:CArray<B, B> BArray;A() {}~A() {}A(CONST A& a) {this->BArray.RemoveAll();for (int i = 0; i < a.BArray.GetCount(); i++) {this->BArray.Add(a.BArray[i]);}}A& operator =(CONST A& a) {this->BArray.RemoveAll();for (int i = 0; i < a.BArray.GetCount(); i++) {this->BArray.Add(a.BArray[i]);}return *this;}};CArray<A, A> AAArray;void main() {A a0, a1;B b0, b1;b0.strB = _T("第一个");b1.strB = _T("第二个");a0.BArray.Add(b0);a0.BArray.Add(b1);AAArray.Add(a0);b0.strB = _T("第三个");b1.strB = _T("第四个");a1.BArray.Add(b0);a1.BArray.Add(b1);AAArray.Add(a1);_tsetlocale(LC_CTYPE, _T("chs"));TRACE(_T("AAArray[0].BArray[0] = %s/n"), AAArray[0].BArray[0]);TRACE(_T("AAArray[0].BArray[1] = %s/n"), AAArray[0].BArray[1]);TRACE(_T("AAArray[1].BArray[0] = %s/n"), AAArray[1].BArray[0]);TRACE(_T("AAArray[1].BArray[1] = %s/n"), AAArray[1].BArray[1]);}6.0版本在DEBUG窗口查看输出信息，2003+请在OUTPUT窗口中查看P.S.我也认为楼主有时间研究这个东西，还不如花点时间研究下CArray或更多的MFC库类。