Implementacja std::vector – code review

Rafbeam

2019-01-17 12:19

~~Rafbeam~~2019-01-17 12:19

Rejestracja:ponad 7 lat
Ostatnio:prawie 5 lat
Postów:44

Prosiłbym o ocenę jakości kodu i ewentualne wytknięcie błędów, wycieków pamięci, UB, możliwych optymalizacji. =)

Kopiuj

template <class T>
class List {
private:
    int length;
    int capacity;
    int log;
    T *buffer;

    void reserve(int capacity) {
        T *newBuffer = new T[capacity];
        memcpy(newBuffer, buffer, length*sizeof(T));
        delete[] buffer;
        buffer = newBuffer;
        this->capacity = capacity;
    }
public:
    List() {
        length = capacity = log = 0;
        buffer = nullptr;
    }
    List(const List<T> &list) {
        length = list.length;
        log = list.log;
        capacity = list.capacity;
        buffer = new T[capacity];
        memcpy(buffer, list.buffer, length*sizeof(T));
    }
    List(int capacity) {
        log = (int)(Math::ceil(Math::log2(capacity))+0.5)+1; //W ten sposób w najgorszym przypadku, czyli np. log2(4) = 2.001, zostanie zarezerwowane 2 razy więcej pamięci niż to potrzebne. (int)(ceil()+0.5) nie pozwala ceil() na zwrócenie wartości mniejszej niż oczekiwana, czyli gdy ceil(1.5) = 1.999, jest to zamieniane na 2.
        this->capacity = 0b1 << (log-1);
        buffer = new T[this->capacity];
        length = 0;
    }

    inline T &operator[](int index) {
        return buffer[index];
    }

    T *begin() { return buffer; }
    T *end() { return buffer + length; }
    T &front() { return buffer[0]; }
    T &back() { return buffer[length - 1]; }
    int size() {
        return length;
    }
    bool empty() {
        return length == 0;
    }
    void clear() {
        length = capacity = log = 0;
        delete[] buffer;
        buffer = nullptr;
    }
    int find(const T &element) {
        for(int i=0; i<length; i++) {
            if(buffer[i] == element)return i;
        }
        return -1;
    }
    void add(const T &element) {
        if(length == capacity)reserve(0b1 << log++);
        buffer[length++] = element;
    }
    void remove(int index) {
        if(index < 0)return; //Tutaj UB jest jak najbardziej wskazane - jak programista użyje, tak dostanie. Sprawdzanie  czy liczba jest ujemna ma jedynie umożliwić użycie List::remove(List::find(const T &))
        T *i = &buffer[index];
        memcpy(i, i+1, (--length-index)*sizeof(T));
        delete i;
    }

    ~List() {
        delete[] buffer;
    }
};

edytowany 7x, ostatnio: flowCRANE 2019-01-25 16:15

hauleth

2019-01-17 20:33

hauleth2019-01-17 20:33

Moderator

Rejestracja:około 17 lat
Ostatnio:13 dni

Co się stanie jak będę chciał sobie zarezerwować 2147483649 elementów w wektorze? Używaj size_t zamiast int. Dodatkowo masz UB w tej sytuacji:

Kopiuj

{
  List list;
}

Lub w sytuacji:

Kopiuj

{
  List list{10};
  list.clear();
}

edytowany 1x, ostatnio: hauleth 2019-01-17 20:33

~~Rafbeam~~ 2019-02-03 09:22

Dlaczego według ciebie jest to UB, jeżeli delete ma ponoć zabezpieczenie anulujące usuwanie nullptr?

rrowniak

2019-01-17 20:45

rrowniak2019-01-17 20:45

Rejestracja:około 6 lat
Ostatnio:2 miesiące
Postów:82

Nie używaj memcpy do kopiowania tablicy elementów T. T może być typem złożonym mającym specjalnie zdefiniowany konstruktor kopiujący, który np. zadba o poprawne skopiowanie zasobów takich jak wskaźniki do innych elementów. Kopiowanie bit po bicie może spowodować, że np. dwa obiekty będą chciały zwolnić ten sam obszar pamięci.

edytowany 1x, ostatnio: rrowniak 2019-01-17 20:46

tajny_agent

2019-01-21 15:56

tajny_agent2019-01-21 15:56

Rejestracja:ponad 11 lat
Ostatnio:ponad rok
Postów:1340

Rafbeam napisał(a):

Kopiuj

    void remove(int index) {
        if(index < 0)return; //Tutaj UB jest jak najbardziej wskazane - jak programista użyje, tak dostanie. Sprawdzanie  czy liczba jest ujemna ma jedynie umożliwić użycie List::remove(List::find(const T &))
        T *i = &buffer[index];
        memcpy(i, i+1, (--length-index)*sizeof(T));
        delete i;
    }

Ten delete próbuje zwolnić pamięć, której nie przydzielałeś.

No i tak jak przedmówcy wspomnieli, memcpy nie zawsze zda egzamin. Należałoby najpierw sprawdzić czy T można tak kopiować.

Rafbeam

2019-02-03 09:22

~~Rafbeam~~2019-02-03 09:22

Rejestracja:ponad 7 lat
Ostatnio:prawie 5 lat
Postów:44

Stosując się do waszych zaleceń zmodyfikowałem kod:

Kopiuj

template <class T>
class List {
public:
    int size;
    int capacity;
    T *buffer;

    void copy(T *dst, T *src, int size) {
        for(int i=0; i<size; i++) {
            dst[i] = src[i];
        }
    }
    void reserve(int capacity) {
        T *newBuffer = new T[capacity];
        copy(newBuffer, buffer, size);
        delete[] buffer;
        buffer = newBuffer;
        this->capacity = capacity;
    }
public:
    List() {
        size = 0;
        capacity = 1;
        buffer = new T[capacity];
    }
    List(const List<T> &list) {
        size = list.size;
        capacity = list.capacity;
        buffer = new T[capacity];
        copy(buffer, list.buffer, size);
    }

    inline List<T> &operator=(const List<T> &rhs) {
        size = rhs.size;
        capacity = rhs.capacity;
        delete[] buffer;
        buffer = new T[capacity];
        copy(buffer, rhs.buffer, size);
        return *this;
    }
    inline T operator[](int rhs) const {
        return buffer[rhs];
    }
    inline T &operator[](int rhs) {
        return buffer[rhs];
    }

    T *begin() { return buffer; }
    T *end() { return buffer + size; }
    T &front() { return buffer[0]; }
    T &back() { return buffer[size - 1]; }
    T *data() {
        return buffer;
    }
    int length() {
        return size;
    }
    void clear() {
        size = 0;
        capacity = 1;
        delete[] buffer;
        buffer = new T[capacity];
    }
    int find(const T &element) {
        for(int i=0; i<size; i++) {
            if(buffer[i] == element)return i;
        }
        return -1;
    }
    void add(const T &element) {
        if(size == capacity)reserve(2 * capacity);
        buffer[size++] = element;
    }
    void remove(int index) {
        if(index < 0)return;
        T *i = &buffer[index];
        copy(i, i+1, (--size-index));
        delete i;
    }

    ~List() {
        delete[] buffer;
    }
};

rrowniak

2019-02-03 19:05

rrowniak2019-02-03 19:05

Rejestracja:około 6 lat
Ostatnio:2 miesiące
Postów:82

Nasunęło mi się kilka porad:

Sama nazwa List jest trochę myląca bo sugeruję listę, lepszą nazwą może być Vector lub Array.
Membery klasy List + copy i reserve powinny być prywatne.
Metoda List::copy może być statyczna gdyż nie zawiera odwołań do this.
W metodzie List::reserve wywołanie copy(...) może się nie powieść - np. T::operator= może rzucić wyjątkiem a wtedy masz wyciek pamięci. Jest to tematyka nazywana exception safety, tutaj masz dobry punkt startowy do poczytania: https://en.wikipedia.org/wiki/Exception_safety
Inna sprawa z metodą List::reserve jest tworzenie tablicy newBuffer. Taki sposób czyli T *newBuffer = new T[capacity] spowoduje stworzenie i zainicjowanie wszystkich obiektów w tej tablicy. A chcesz tylko zaalokować pamięć ale nie tworzyć żadnych obiektów. Chociaż ta porada spowoduje zmiany nie tylko w List::reserve ale również List::add i List::remove. I wymagać będzie czegoś takiego jak placement new.
W konstruktorze klasy List skorzystaj z listy inicjalizacyjnej. W konstruktorze kopiującym również. Dodatkowo w konstruktorze kopiującym i operatorze przypisania część kodu jest łudząco podobna to List::reserve()...
W metodzie inline T operator[](int rhs) const możesz zwrócić const T& zamiast kopii.
Metoda length powinna być const.
Sprawą dyskusyjną jest czy w metodzie List::clear należy skasować pamięć i ustawić capacity na 1. W praktyce rzadko kiedy chcemy zmniejszać zaalokowaną pamięć w takiej strukturze. A jeśli już to np. std::vector posiada specjalną metodę do tego shrink_to_fit().
Metodę List::find można wyciągnąć poza klasę List ponieważ taki algorytm może (i powinien) operować na iteratorach. Podobnie jak std::find. I w przypadku nieznalezienia elementu zwróć List::end() zamiast -1. Wtedy Twój find może być używany do innych typów kontenerów lub tablic.
Metoda List::remove nie zadziała. Problem - zaalokowałeś tablicę i tylko całą tablicę możesz usunąć a nie konkretne jej elementy.

Liczba odpowiedzi na stronę

Treść *

Treść

Podgląd

Kliknij, aby dodać treść...

Kliknij, aby dodać załącznik lub wklej ze schowka.

Instrukcja obsługi Markdown

Pomoc 1.18.8

Typografia

Edytor obsługuje składnie Markdown, w której pojedynczy akcent *kursywa* oraz _kursywa_ to pochylenie. Z kolei podwójny akcent **pogrubienie** oraz __pogrubienie__ to pogrubienie. Dodanie znaczników ~~strike~~ to przekreślenie.

Możesz dodać formatowanie komendami , , oraz .

Ponieważ dekoracja podkreślenia jest przeznaczona na linki, markdown nie zawiera specjalnej składni dla podkreślenia. Dlatego by dodać podkreślenie, użyj underline.

Komendy formatujące reagują na skróty klawiszowe: Ctrl+B, Ctrl+I, Ctrl+U oraz Ctrl+S.

Linki

By dodać link w edytorze użyj komendy lub użyj składni [title](link). URL umieszczony w linku lub nawet URL umieszczony bezpośrednio w tekście będzie aktywny i klikalny.

Jeżeli chcesz, możesz samodzielnie dodać link: <a href="link">title</a>.

Wewnętrzne odnośniki

Możesz umieścić odnośnik do wewnętrznej podstrony, używając następującej składni: [[Delphi/Kompendium]] lub [[Delphi/Kompendium|kliknij, aby przejść do kompendium]]. Odnośniki mogą prowadzić do Forum 4programmers.net lub np. do Kompendium.

Wspomnienia użytkowników

By wspomnieć użytkownika forum, wpisz w formularzu znak @. Zobaczysz okienko samouzupełniające nazwy użytkowników. Samouzupełnienie dobierze odpowiedni format wspomnienia, zależnie od tego czy w nazwie użytkownika znajduje się spacja.

Znaczniki HTML

Dozwolone jest używanie niektórych znaczników HTML: <a>, , , <kbd>, <del>, , <dfn>, <pre>, <blockquote>, <hr/>, ,  oraz <img/>.

Skróty klawiszowe

Dodaj kombinację klawiszy komendą notacji klawiszy lub skrótem klawiszowym Alt+K.

Reprezentuj kombinacje klawiszowe używając taga <kbd>. Oddziel od siebie klawisze znakiem plus, np <kbd>Alt+Tab</kbd>.

Indeks górny oraz dolny

Przykład: wpisując H2O i m2 otrzymasz: H₂O i m².

Składnia Tex

By precyzyjnie wyrazić działanie matematyczne, użyj składni Tex.

<tex>arcctg(x) = argtan(\frac{1}{x}) = arcsin(\frac{1}{\sqrt{1+x^2}})</tex>

Kod źródłowy

Krótkie fragmenty kodu

Wszelkie jednolinijkowe instrukcje języka programowania powinny być zawarte pomiędzy obróconymi apostrofami: `kod instrukcji` lub ``console.log(`string`);``.

Kod wielolinijkowy

Dodaj fragment kodu komendą . Fragmenty kodu zajmujące całą lub więcej linijek powinny być umieszczone w wielolinijkowym fragmencie kodu. Znaczniki ``` lub ~~~ umożliwiają kolorowanie różnych języków programowania. Możemy nadać nazwę języka programowania używając auto-uzupełnienia, kod został pokolorowany używając konkretnych ustawień kolorowania składni:

```javascript document.write('Hello World'); ```

Możesz zaznaczyć również już wklejony kod w edytorze, i użyć komendy by zamienić go w kod. Użyj kombinacji Ctrl+`, by dodać fragment kodu bez oznaczników języka.

Tabelki

Dodaj przykładową tabelkę używając komendy . Przykładowa tabelka składa się z dwóch kolumn, nagłówka i jednego wiersza.

Wygeneruj tabelkę na podstawie szablonu. Oddziel komórki separatorem ; lub |, a następnie zaznacz szablonu.

nazwisko;dziedzina;odkrycie
Pitagoras;mathematics;Pythagorean Theorem
Albert Einstein;physics;General Relativity
Marie Curie, Pierre Curie;chemistry;Radium, Polonium

Użyj komendy by zamienić zaznaczony szablon na tabelkę Markdown.

Lista uporządkowana i nieuporządkowana

Możliwe jest tworzenie listy numerowanych oraz wypunktowanych. Wystarczy, że pierwszym znakiem linii będzie * lub - dla listy nieuporządkowanej oraz 1. dla listy uporządkowanej.

Użyj komendy by dodać listę uporządkowaną.

1. Lista numerowana
2. Lista numerowana

Użyj komendy by dodać listę nieuporządkowaną.

* Lista wypunktowana
* Lista wypunktowana
** Lista wypunktowana (drugi poziom)

Składnia Markdown

Edytor obsługuje składnię Markdown, która składa się ze znaków specjalnych. Dostępne komendy, jak formatowanie , dodanie tabelki lub fragmentu kodu są w pewnym sensie świadome otaczającej jej składni, i postarają się unikać uszkodzenia jej.

Dla przykładu, używając tylko dostępnych komend, nie możemy dodać formatowania pogrubienia do kodu wielolinijkowego, albo dodać listy do tabelki - mogłoby to doprowadzić do uszkodzenia składni.

W pewnych odosobnionych przypadkach brak nowej linii przed elementami markdown również mógłby uszkodzić składnie, dlatego edytor dodaje brakujące nowe linie. Dla przykładu, dodanie formatowania pochylenia zaraz po tabelce, mogłoby zostać błędne zinterpretowane, więc edytor doda oddzielającą nową linię pomiędzy tabelką, a pochyleniem.

Skróty klawiszowe

Skróty formatujące, kiedy w edytorze znajduje się pojedynczy kursor, wstawiają sformatowany tekst przykładowy. Jeśli w edytorze znajduje się zaznaczenie (słowo, linijka, paragraf), wtedy zaznaczenie zostaje sformatowane.

Ctrl+B - dodaj pogrubienie lub pogrub zaznaczenie
Ctrl+I - dodaj pochylenie lub pochyl zaznaczenie
Ctrl+U - dodaj podkreślenie lub podkreśl zaznaczenie
Ctrl+S - dodaj przekreślenie lub przekreśl zaznaczenie

Notacja Klawiszy

Alt+K - dodaj notację klawiszy

Fragment kodu bez oznacznika

Alt+C - dodaj pusty fragment kodu

Skróty operujące na kodzie i linijkach:

Alt+L - zaznaczenie całej linii
Alt+, Alt+ - przeniesienie linijki w której znajduje się kursor w górę/dół.
Tab/⌘+] - dodaj wcięcie (wcięcie w prawo)
Shit+Tab/⌘+[ - usunięcie wcięcia (wycięcie w lewo)

Dodawanie postów:

Ctrl+Enter - dodaj post
⌘+Enter - dodaj post (MacOS)

Implementacja std::vector – code review

Rafbeam

hauleth

rrowniak

tajny_agent

Rafbeam napisał(a):

Rafbeam

rrowniak

Smileys & People

Animals & Nature

Food & Drink

Travel & Places

Activities

Objects

Symbols

Typografia

Linki

Wewnętrzne odnośniki

Wspomnienia użytkowników

Znaczniki HTML

Skróty klawiszowe

Indeks górny oraz dolny

Składnia Tex

Kod źródłowy

Krótkie fragmenty kodu

Kod wielolinijkowy

Tabelki

Lista uporządkowana i nieuporządkowana

Składnia Markdown

Skróty klawiszowe

Praca dla programistów

Forum dyskusyjne

Sprawy administracyjne

O nas

Skontaktuj się z nami