打算先把基础的东西组织起来,作为一个“大库”(见上一篇《小库还是大库?》)。然后填加各个实用功能,作为一个个小库或者大库,过段时间再想办法组织整理了。
首先是类型系统,我想来想去,觉得还是必须整理一下,尤其是 unsigned XXX 写起来太难看了,可是这又带来了问题——WinDef.h 把好听的名字都占去了。然后,我只能在自己的命名空间下这样来一番了:
xlDef.h |
#ifndef __XLDEF_H_44FDC6C3_12F1_4BF3_8F9F_1ABED755E8ED_INCLUDED__ #define __XLDEF_H_44FDC6C3_12F1_4BF3_8F9F_1ABED755E8ED_INCLUDED__
namespace xl { typedef char CHAR; typedef unsigned char UCHAR; typedef short SHORT; typedef unsigned short USHORT; typedef int INT; typedef unsigned int UINT; typedef long LONG; typedef unsigned long ULONG; typedef long long LONGLONG; typedef unsigned long long ULONGLONG;
typedef void VOID; typedef bool BOOLEAN; typedef INT BOOL;
typedef UCHAR BYTE; typedef USHORT WORD; typedef ULONG DWORD; typedef ULONGLONG QWORD;
const BOOL TRUE = 1; const BOOL FALSE = 0; const VOID *NULL = 0;
typedef struct interface;
} // namespace xl
#endif // #ifndef __XLDEF_H_44FDC6C3_12F1_4BF3_8F9F_1ABED755E8ED_INCLUDED__ |
但是,问题是,当 using namespace xl 并 #include <Windows.h> 以后,随手写一个“DWORD”,就会有歧义了。如果用的时候要写成 xl::DWORD,那还不如现在就命名成 XL_DWORD 好了……这点仍然在纠结中……路过朋友请给点意见:)
接下来是最基础一层的组成。我想先把 Array、List、BinaryTree 给实现一下。然后第二层中利用 Array 实现 String,利用 List 搞个 Queue、Stack 什么的,利用 BinaryTree 搞个 Map、Set 之类的。只是数据结构中的“图”,不知道怎么搞比较方便,如果可能,也可以在第一层实现掉。
不得不考虑的是 iterator 的问题。由于 STL 的 iterator 深入人心,我很想也搞个类似的支持。但是,STL 的 iterator 是可以跨容器的,也就是,可以在 list 的 insert 里填入 vector 的 iterator 作为参数。我不太了解 STL 的具体做法,但是粗看似乎是用模板实现的。可是这样的话,就有一个很大的问题,这个模板参数将是没有任何约束的,在明明需要 iterator 的参数的位置,我可以随意填一个别的东西,直到有调用 iterator 的什么方法,编译器才给出错误。这样,实际上在接口中没法为使用者提供足够的信息(或者说,提供语法上的约束)让他明白这个参数应该是什么。比较好的做法可能是 .Net 的那一套,定义接口 IEnumerator、IEnumerable 等等,然后各个类都去实现这个接口,迭代器也可以只针对接口编写。但是由于 C++ 中的多态必须用指针表示,那么在参数、返回值(特别是返回值)中,指针的 delete 又给使用带来了麻烦。于是,似乎需要先有一个完善的智能指针作为基础才可以。而智能指针,如果要线程安全,又必须有平台支持,所以似乎智能指针没法放在这么基础的位置。…………
绕了好久,也想了好久,始终还是找不到好的办法。所以,我暂时觉得还是放弃跨容器的 iterator 了,其实说到底,这只是勉强制造的、看似来很精巧、其实不那么完美的东西而已。
Array、List、Tree 暂时设计如下:
xlArray.h |
#ifndef __XLARRAY_H_3B18D7E2_B52A_4D57_BE4B_657F9D17320D_INCLUDED__ #define __XLARRAY_H_3B18D7E2_B52A_4D57_BE4B_657F9D17320D_INCLUDED__
#include "xlDef.h"
namespace xl {
template <typename T> class Array { public: Array(); Array(const Array<T> &that); ~Array();
public: class Iterator { public: Iterator(); Iterator(const Array<T> *array); Iterator(Iterator &that);
private: array<T> *array; UINT current; BOOLEAN bof; BOOLEAN eof;
public: T &operator * (); T *operator -> ();
public: Iterator &operator = (Iterator &that); BOOLEAN operator == (Iterator &that); BOOLEAN operator != (Iterator &that);
public: Iterator operator ++ (); Iterator operator ++ (int); Iterator operator -- (); Iterator operator -- (int); };
public: Iterator Bof(); Iterator Begin(); Iterator End(); Iterator Eof();
public: Array<T> &operator=(const Array<T> &that); BOOLEAN operator==(const Array<T> &that) const; BOOLEAN operator!=(const Array<T> &that) const;
public: T &operator[](UINT index); const T &operator[](UINT index) const;
public: BOOLEAN Empty(); UINT Count();
public: VOID PushFront(const T &tValue); VOID PushBack(const T &tValue); VOID PopFront(); VOID PopBack(); VOID Insert(const Iterator &beforeWhich, const T &value); VOID Insert(const Iterator &beforeWhich, const Iterator &firstToInsert, const Iterator &NextOfLastToInsert); Iterator Delete(const Iterator &which); Iterator Delete(const Iterator &firstToDelete, const Iterator &nextOfLastToDelete); VOID SetValue(const Iterator &which, const T &value); VOID SetValue(const Iterator &firstToDelete, const Iterator &nextOfLastToDelete, const T &value);
private: T *m_pData; };
} // namespace xl
#endif // #ifndef __XLARRAY_H_3B18D7E2_B52A_4D57_BE4B_657F9D17320D_INCLUDED__ |
xlList.h |
#ifndef __XLLIST_H_2BEF1B3C_A056_4EC7_B5E3_9898E7945B54_INCLUDED__ #define __XLLIST_H_2BEF1B3C_A056_4EC7_B5E3_9898E7945B54_INCLUDED__
#include "xlDef.h"
namespace xl { template <typename T> class List { public: List(); List(const List<T> &that); ~List();
private: struct Node { T value; Node *prev; Node *next; };
public: class Iterator { public: Iterator(); Iterator(const List<T> *list); Iterator(Iterator &that);
private: List<T> *list; Node *current; BOOLEAN bof; BOOLEAN eof;
public: T &operator * (); T *operator -> ();
public: Iterator &operator = (Iterator &that); BOOLEAN operator == (Iterator &that); BOOLEAN operator != (Iterator &that);
public: Iterator operator ++ (); Iterator operator ++ (int); Iterator operator -- (); Iterator operator -- (int); };
public: Iterator Bof(); Iterator Begin(); Iterator End(); Iterator Eof();
public: List<T> &operator=(const List<T> &that); BOOLEAN operator==(const List<T> &that) const; BOOLEAN operator!=(const List<T> &that) const;
public: BOOLEAN Empty(); UINT Count();
public: VOID PushFront(const T &tValue); VOID PushBack(const T &tValue); VOID PopFront(); VOID PopBack(); VOID Insert(const Iterator &beforeWhich, const T &value); VOID Insert(const Iterator &beforeWhich, const Iterator &firstToInsert, const Iterator &NextOfLastToInsert); Iterator Delete(const Iterator &which); Iterator Delete(const Iterator &firstToDelete, const Iterator &nextOfLastToDelete);
public: Node *head; Node *tail; };
} // namespace xl
#endif // #ifndef __XLLIST_H_2BEF1B3C_A056_4EC7_B5E3_9898E7945B54_INCLUDED__
|
xlTree.h |
#ifndef __XLTREE_H_6BB48AA6_133A_4E9F_944E_504B887B6980_INCLUDED__ #define __XLTREE_H_6BB48AA6_133A_4E9F_944E_504B887B6980_INCLUDED__
#include "xlDef.h"
namespace xl { template <typename T> class Tree { public: Tree(); Tree(const Tree<T> &that); ~Tree();
private: struct Node { T value; Node *parent; Node *left; Node *right; };
private: class Iterator { public: Iterator(); Iterator(const Tree<T> *tree); Iterator(Iterator &that);
private: Tree<T> *tree; Node *current; BOOLEAN bof; BOOLEAN eof;
public: T &operator * (); T *operator -> ();
public: Iterator &operator = (Iterator &that); BOOLEAN operator == (Iterator &that); BOOLEAN operator != (Iterator &that);
public: Iterator Parent(); Iterator Left(); Iterator Right(); };
class PreorderIterator : public Iterator { public: Iterator operator ++ (); Iterator operator ++ (int); Iterator operator -- (); Iterator operator -- (int); };
class InorderIterator : public Iterator { public: Iterator operator ++ (); Iterator operator ++ (int); Iterator operator -- (); Iterator operator -- (int); };
class PostorderIterator : public Iterator { public: Iterator operator ++ (); Iterator operator ++ (int); Iterator operator -- (); Iterator operator -- (int); };
public: Iterator Bof(); Iterator Begin(); Iterator Eof();
public: Tree<T> &operator=(const Tree<T> &that); BOOLEAN operator==(const Tree<T> &that) const; BOOLEAN operator!=(const Tree<T> &that) const;
public: BOOLEAN Empty(); UINT Count();
public: VOID InsertLeft(const Iterator &beforeWhich, const T &value); VOID InsertRight(const Iterator &beforeWhich, const T &value ); Iterator Delete(const Iterator &which);
public: Node *head; };
} // namespace xl
#endif // #ifndef __XLTREE_H_6BB48AA6_133A_4E9F_944E_504B887B6980_INCLUDED__
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(Tree 的接口还没完全考虑好,也不知道有没有必要把 Node 独立出来。)
这样是否大概足够了?敬请大家指教~
(再次重申一下,请不要来留个言说“干吗要重新发明轮子?”、“XXX 不是很好用吗?”之类的,谢谢!欢迎志同道合的朋友探讨,如能为我解惑,那么非常感谢。)