std::vector通常是正确答案,自定义Array仅适用于学习RAII、嵌入式环境或需特定行为;必须重载operator[]、push_back()、size()/capacity()、析构/拷贝/移动函数;扩容宜选1.5×或2×,禁用+1/+10;处理非平凡类型须用placement new和显式析构。

为什么不能直接用 std::vector?
多数场景下,std::vector 就是正确答案——它已处理好内存管理、异常安全、迭代器失效、移动语义等所有边界情况。所谓“自定义 Array 类”,通常只出现在三类场景:学习内存布局与 RAII、嵌入式/无 STL 环境、或需要特定行为(如固定增长因子、预分配策略、非默认构造对象的延迟初始化)。若只是想“动态扩容”,别重复造轮子;若真要实现,请先明确你放弃 std::vector 的具体理由。
Array 类必须重载哪些操作符?
最小可用接口取决于使用方式,但以下几项几乎无法绕过:
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operator[]:提供随机访问,需区分 const/non-const 版本 -
push_back():核心扩容入口,内部调用reserve()或直接 realloc -
size()和capacity():暴露当前状态,避免用户误判 - 析构函数 + 拷贝构造 + 拷贝赋值(C++11 后建议加移动构造/赋值):否则浅拷贝导致 double-free
漏掉拷贝控制函数是新手最常踩的坑——new 出的内存不手动 delete[],或未深拷贝指针,运行时崩溃往往发生在函数返回后。
扩容策略选 2× 还是 1.5×?
这不是性能玄学,而是空间与时间的显式权衡:
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
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2×扩容:每次push_back平摊复杂度仍是O(1),但可能浪费更多内存(尤其插入量不稳定时) -
1.5×(如 VS STL 实现):减少内存碎片,长期看更省内存,但分配次数略多,且需用浮点或整数技巧避免反复取整误差 - 绝对不要用
+1或+10:会导致连续push_back退化为O(n²)
示例中常用整数倍计算避免浮点依赖:
size_t new_capacity = (capacity_ == 0) ? 1 : capacity_ + capacity_ / 2; // 1.5× 向下取整
如何安全处理非 trivial 类型(如 std::string)?
裸 malloc/realloc 不会调用构造/析构函数,对含资源管理的对象是灾难。必须用 placement new 和显式析构:
- 分配新内存后,用
new (ptr) T{...}逐个构造元素 - 移动旧数据时,不能直接
memcpy,要用std::move+ 构造 + 原地析构 - 释放旧内存前,必须遍历并显式调用每个对象的析构函数:
p->~T()
这也是为什么手写容器里常见 std::is_trivially_copyable_v 分支——对 trivial 类型可 memcpy 加速,否则走安全但稍慢的 move+destroy 路径。
真正难的不是扩容逻辑,而是把构造、析构、异常安全、移动语义全串起来不出错。哪怕只支持 int,也建议从模板开始写,并立刻用 std::string 测试——它会立刻暴露你是否忘了调用析构函数。









