CArray基础 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。 一、CArray类的构造函数 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。举例说明如下: CArray <CPoint,CPoint&> m_Array; 该语句定义一个CArray数组对象,模板类CArray有两个参数,第一个参数为数组元素的类型,该例中是CPoint,即m_Array是 CPoint数组;第二个参数为引用类型,一般有两种选择,一种选择与第一个参数类型相同,它意味着数组对象作为参数传递时,传递的是数组对象。第二种选择是第一个参数类型的引用,它意味着数组对象作为参数传递时,传递的是数组对象的指针。因此,尤其对于较复杂的数组结构类型,推荐使用引用传递,节约内存同时加快程序运行速度,正如本例使用的是CPoint&。 二、CArray类成员函数 1. 属性 2. 操作 3. 元素访问 4. 扩展数组 5. 插入/移去 6. 运算符 三、CArray类使用举例 在使用一个数组之前,使用SetSize建立它的大小和为它分配内存。如果不使用SetSize,则为数组添加元素就会引起频繁地重新分配和拷贝。频繁地重新分配和拷贝不但没有效率,而且导致内存碎片。 2. Add()和SetSize()的使用举例 -------------------------------------------------------------------- CArray <CPoint,CPoint&> m_Array; m_Array.SetSize(10,10); CPoint pt1(10,10); m_Array.Add(pt1); CPoint pt2(10,50); m_Array.Add(pt2); CPoint pt3(10,100); m_Array.Add(pt3); int size=m_Array.GetSize(); --------------------------------------------------------------------- SetSize()函数设定数组的大小,该函数有两个参数, (1) 第一个参数设定数组的大小; (2) 第二个参数设定数组增长时内存分配的大小,缺省值是-1,使用缺省值可以保证内存分配得更合理。 本例中第二个参数是10,意即增加一个数组元素会分配10个元素大小的内存供数组使用。 您可以随时使用SetSize函数设定数组的大小,如果第一个参数值小于数组已有成员数量,多于第一个参数值的成员将被截去并释放相应内存。 再次强调:在使用CArray数组前,最好先使用SetSize确定其大小并申请存储空间。如果不这样做,向数组中增加元素时,需要不断地移动和拷贝元素造成运行的低效率和内存碎块。 3. SetAtGrow()和SetAt()函数 SetAtGrow有两个参数,第一个参数决定数组元素的序号值,第二个参数是元素的值。该函数根据序号值设置相应数组元素的值,功能与SetAt相近,不同之处是使用该函数设置元素值时,如果序号值大于数组的上界,数组会自动增长。举例如下: --------------------------------------------------------------------------------------- CArray<cstring,cstring&> m_string; CString sztiger("tiger"); CString szbear("bear"); CString szdog("dog"); m_string.SetAtGrow(0,sztiger); m_string.SetAtGrow(2,szdog); m_string.InsertAt(1,szbear); int count=m_string.GetSize(); --------------------------------------------------------------------------------------------- 第一行字符是“tiger”,第二行字符是“bear”,这是我们预料之中的,但第三行是空串,第四行是“dog”。空串是怎样造成的呢?细分析下面三行代码就可以知道: m_string.SetAtGrow(0,sztiger); m_string.SetAtGrow(2,szdog); m_string.InsertAt(1,szbear); 第一行设定元素0为“tiger”,这是没有疑义的。 第二行设定元素2为“dog”,但是在设定元素2的同时自动将元素1填充为空串。 第三行插入“bear”为元素1,同时原来的元素1和元素2后移为元素2和元素3。 怎么样,这回明白了吧。 4. RemoveAt()和InsertAt()函数 InsertAt函数在指定序号处插入相应元素,该函数在执行过程中,插入点后面的元素会自动后移。 RemoveAt只有一个参数,即元素序号值。该函数根据元素序号值删除相应元素值,后面的元素会自动前移。 最后再说明一点:RemoveAt,InsertAt函数操作时会使得数组元素移位,运行时间大于SetAt,RemoveAll,Add函数。 CArray使用详解 MFC的数组类支持的数组类似于常规数组,可以存放任何数据类型。常规数组在使用前必须将其定义成能够容纳所有可能需要的元素,即先确定大小,而MFC数组类创建的对象可以根据需要动态地增大或减小,数组的起始下标是0,而上限可以是固定的,也可以随着元素的增加而增加,数组在内存中的地址仍然是连续分配的。
使用 CArray 打开VC++ 6.0,创建基于对话框的工程Array。CArrayDlg类声明文件(ArrayDlg.h)中添加语句: #include <afxtempl.h>
请记住:使用CArray一定要包含头文件afxtempl.h。 打开主对话框资源IDD_ARRAY_DIALOG,添加一个按钮IDC_ARRAY_CPOINT,标题为CArray_CPoint,双击该按钮,在OnArrayCpoint()函数中添加如下代码: -------------------------------------------------------------------------- void CArrayDlg::OnArrayCpoint() { CArray <CPoint,CPoint&> m_Array; m_Array.SetSize(10,10); CPoint pt1(10,10); m_Array.Add(pt1); CPoint pt2(10,50); m_Array.Add(pt2); CPoint pt3(10,100); m_Array.Add(pt3); int size=m_Array.GetSize(); CClientDC dc(this); dc.MoveTo(0,0); CPoint pt; for(int i=0;i<size;i++) { pt=m_Array.GetAt(i); dc.LineTo(pt); } } -------------------------------------------------------------------------- 代码简要说明: CArray <CPoint,CPoint&> m_Array; 该语句定义一个CArray数组对象,模板类CArray有两个参数,第一个参数为数组元素的类型,该例中是CPoint,即m_Array是CPoint数组;第二个参数为引用类型,一般有两种选择,一种选择与第一个参数类型相同,它意味着数组对象作为参数传递时,传递的是数组对象。第二种选择是第一个参数类型的引用,它意味着数组对象作为参数传递时,传递的是数组对象的指针。因此,尤其对于较复杂的数组结构类型,推荐使用引用传递,节约内存同时加快程序运行速度,正如本例使用的是CPoint&。 m_Array.SetSize(10,10); SetSize函数设定数组的大小,该函数有两个参数,第一个参数设定数组的大小;第二个参数设定数组增长时内存分配的大小,缺省值是-1,使用缺省值可以保证内存分配得更加合理。本例中第二个参数是10,意即增加一个数组元素会分配10个元素大小的内存供数组使用。 m_Array.Add(pt1); Add函数添加数组元素。 int size=m_Array.GetSize(); GetSize返回数组元素的数目。 for(int i=0;i<size;i++){ pt=m_Array.GetAt(i); dc.LineTo(pt);} 为了直观显示,该段代码将各数组元素作成折线画到屏幕上,其中GetAt(int index)通过index值得到相应的元素值。编译并运行程序,观察运行结果。 继续演示如何使用CArray 再次打开主对话框资源IDD_ARRAY_DIALOG,添加一个按钮IDC_ARRAY_CSTRING,标题为CArray_CString,双击该按钮,在OnArrayCstring ()函数中添加如下代码: --------------------------------------------------------------------------------- void CArrayDlg::OnArrayCstring() { CArray<CSTRING,CSTRING&> m_string; CString sztiger("tiger"); CString szbear("bear"); CString szdog("dog"); m_string.SetAtGrow(0,sztiger); m_string.SetAtGrow(2,szdog); m_string.InsertAt(1,szbear); int count=m_string.GetSize(); CClientDC dc(this); dc.SetBkMode(TRANSPARENT); TEXTMETRIC textMetric; dc.GetTextMetrics(&textMetric); int fontHeight=textMetric.tmHeight; int displayPos=10; for(int x=0;x<count;++x) { dc.TextOut(10,displayPos,m_string[x]); displayPos+=fontHeight; } AfxMessageBox("Continue..."); m_string.RemoveAt(2); count=m_string.GetSize(); for(x=0;x<count;++x) { dc.TextOut(10,displayPos,m_string[x]); displayPos+=fontHeight; } AfxMessageBox("A string has delete,continue..."); m_string.RemoveAll(); count=m_string.GetSize(); if(count==0) AfxMessageBox("All elements are deleted."); } ----------------------------------------------------------------------------- 代码简要说明: m_string.SetAtGrow(2,szdog); SetAtGrow有两个参数,第一个参数决定数组元素的序号值,第二个参数是元素的值。该函数根据序号值设置相应数组元素的值,功能与SetAt相近,不同之处是使用该函数设置元素值时,如果序号值大于数组的上界,数组会自动增长。 m_string.SetAtGrow(0,sztiger);m_string.SetAtGrow(2,szdog);m_string.InsertAt(1,szbear); 第一行设定元素0为“tiger”,这是没有疑义的。 怎么样,这回明白了吧。 m_string.InsertAt(1,szbear); InsertAt函数在指定序号处插入相应元素,该函数在执行过程中,插入点后面的元素会自动后移。dc.TextOut(10,displayPos,m_string[x]);其中,m_string[x]是数组类对操作符[]的重载,数组类CArray允许使用[]操作符,类似于的常规数组。m_string[x]也可以用m_string.GetAt(x)替代。 m_string.RemoveAt(2); RemoveAt只有一个参数,即元素序号值。该函数根据元素序号值删除相应元素值,后面的元素会自动前移。 m_string.RemoveAll(); RemoveAll删除所有元素值 最后再说明一点:RemoveAt,InsertAt函数操作时会使得数组元素移位,运行时间大于SetAt,RemoveAll,Add函数。
从std::vector< std::string > 和 CArray< std::string >的性能差别
std::vector在移动元素时是挨个调用元素的拷贝函数。 CArray如何使用 首先大家应该知道MFC为我们提供了一个极其有用的模板类库,但是很多初学者,不但对这个库不太了解,甚至就连模板的含义,都成问题,所以,在此,我先不谈具体的模板定义,只告诉大家如何简单的使用一个模板类。 先以CArray为例,下面是我编写的一小段测试代码: struct Node { int index; char name[16]; }; 以下是类模板实现为一个类的标准语法。其中,Node是出参,Node&是入参,其实也就是说:当你使用Add函数的时候,所传入的参数是后者,也就是Add(Node& node)这样的形式,而当你GetAt()取出一个元素的时候,返回的是一个Node结构体。 ----------------------------------------------------------------------------- typedef CArray<Node, Node&> CArrNode; //实现一个以Node为元素的数组类 //入参和出参都是一个指向Node的指针 typedef CArray<Node*, Node*> CArrNodePtr; //元素是Node*,一个指针 int main() { CArrNode arrNode; Node node; node.index = 1; strcpy(node.name, "first"); arrNode.Add(node); //向动态数组中添加一个元素 size_t size = arrNode.GetSize(); for(size_t i = 0; i < size; i++){ //打印出来,看看是否正确 printf("index: %d, name: %s/n", arrNode[i].index, arrNode[i].name); } CArrNodePtr arrNodePtr; Node* pnode = new Node; assert(pnode); pnode->index = 2; strcpy(pnode->name, "second"); arrNodePtr.Add(pnode); //向数组中添加一个元素,这个元素是个指针,指向堆内存 size_t nsize = arrNodePtr.GetSize(); for(size_t j = 0; j < nsize; j++){ printf("index: %d, name: %s/n", arrNodePtr[j]->index, arrNodePtr[j]->name); } //注意:在使用指针作为CArray元素时,必须在必要的时候释放曾经申请的内存,否则将会造成严重的内存泄露。 for(j = 0; j < nsize; j++){ if( arrNodePtr[j] ){ delete arrNodePtr[j]; arrNodePtr[j] = NULL; } } arrNodePtr.RemoveAll(); return 0; } --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 这段代码,所描述的是最简单的CArray的用法,如果插入CArray中的元素不是一个C格式的结构体,或者内置类型的话,你必须要给这个元素(可能是一个类)追加必要的构造函数和析构函数。下面,我们来看另外的一个例子: 假如,我们建立这样的一个动态数组,它会稳定良好的运行吗?CStrx是一个字符串类,它将会完成一些类似CString的功能。 class CStrx { public: CStrx() :m_pdata(NULL), m_size(0) //初始化成员 { } ~CStrx(){} private: char* m_pdata; size_t m_size; }; typedef CArray<CStrx, CStrx&> CArrStrx; 很遗憾,它无法按照你的意图去安全的工作,原因都在CArray的内部,暂时,我先不铺开,但我要说明的就是,在CArray的内部,需要调用元素的赋值构造函数,那么为什么我们刚刚在上个例子中,却没有为Node建立一个赋值构造函数呢?原因很简单,那就是,如果,你不提供赋值构造函数的话,C++编译器将会默认按位拷贝,而我们给出的是一个规则的结构体,并且不存在指针(像本例中的m_pdata,它可能指向一块动态分配的内存),所以不会出现问题,但一旦需要向本例这样需要深拷贝的话,那么CArray将会无法工作。所以,我们必须要为这个类,提供一个赋值构造函数。这个函数可以像这样: CStrx& operator=CStrx(const CStrx& str) { …… return *this; } 然而,我们为什么要用指针作为元素传入CArray呢?其实,主要是为了效率的考虑,如果你传入的是一个对象,或者对象的引用,那么CArray将不得不动用你的赋值构造函数,可能会进行大规模的数据赋值,然而对 |
|