C++走向远洋——64（项目三、数组类模板）

*/
 * Copyright (c) 2016，烟台大学计算机与控制工程学院
 * All rights reserved.
 * 文件名：text.cpp
 * 作者：常轩
 * 微信公众号：Worldhello
 * 完成日期：2016年6月6日
 * 版本号：V1.0
 * 问题描述：数组类模板
 * 程序输入：无
 * 程序输出：见运行结果
 */
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cassert>
using namespace std;

template <class T>  //数组类模板定义
class Array
{
private:
    T* list;        //用于存放动态分配的数组内存首地址
    int size;       //数组大小（元素个数）
public:
    Array(int sz = 50);     //构造函数
    Array(const Array<T> &a);   //拷贝构造函数
    ~Array();          //析构函数
    Array<T> & operator = (const Array<T> &rhs);    //重载"=“
    T & operator [] (int i); //重载"[]”
    const T & operator [] (int i) const;
    operator T * ();        //重载到T*类型的转换
    operator const T * () const;
    int getSize() const;        //取数组的大小
    void resize(int sz);        //修改数组的大小
};

template <class T> Array<T>::Array(int sz)  //构造函数
{
    assert(sz >= 0);//sz为数组大小（元素个数），应当非负
    size = sz;  // 将元素个数赋值给变量size
    list = new T [size];    //动态分配size个T类型的元素空间
}

template <class T> Array<T>::~Array()   //析构函数
{
    delete [] list;
}

//拷贝构造函数
template <class T> Array<T>::Array(const Array<T> &a)
{
    size = a.size; //从对象x取得数组大小，并赋值给当前对象的成员
    //为对象申请内存并进行出错检查
    list = new T[size]; // 动态分配n个T类型的元素空间
    for (int i = 0; i < size; i++) //从对象X复制数组元素到本对象
        list[i] = a.list[i];
}

//重载"="运算符，将对象rhs赋值给本对象。实现对象之间的整体赋值
template <class T>
Array<T> &Array<T>::operator = (const Array<T>& rhs)
{
    if (&rhs != this)
    {
//如果本对象中数组大小与rhs不同，则删除数组原有内存，然后重新分配
        if (size != rhs.size)
        {
            delete [] list; //删除数组原有内存
            size = rhs.size;    //设置本对象的数组大小
            list = new T[size]; //重新分配n个元素的内存
        }
        //从对象X复制数组元素到本对象
        for (int i = 0; i < size; i++)
            list[i] = rhs.list[i];
    }
    return *this;   //返回当前对象的引用
}

//重载下标运算符，实现与普通数组一样通过下标访问元素，并且具有越界检查功能
template <class T>
T &Array<T>::operator[] (int n)
{
    assert(n >= 0 && n < size); //检查下标是否越界
    return list[n];         //返回下标为n的数组元素
}

template <class T>
const T &Array<T>::operator[] (int n) const
{
    assert(n >= 0 && n < size); //检查下标是否越界
    return list[n];         //返回下标为n的数组元素
}

//重载指针转换运算符，将Array类的对象名转换为T类型的指针
template <class T>
Array<T>::operator T * ()
{
    return list;    //返回当前对象中私有数组的首地址
}

template <class T>
Array<T>::operator const T * () const
{
    return list;    //返回当前对象中私有数组的首地址
}

//取当前数组的大小
template <class T>
int Array<T>::getSize() const
{
    return size;
}

// 将数组大小修改为sz
template <class T>
void Array<T>::resize(int sz)
{
    assert(sz >= 0);    //检查sz是否非负
    if (sz == size) //如果指定的大小与原有大小一样，什么也不做
        return;
    T* newList = new T [sz];    //申请新的数组内存
    int n = (sz < size) ? sz : size;//将sz与size中较小的一个赋值给n
    //将原有数组中前n个元素复制到新数组中
    for (int i = 0; i < n; i++)
        newList[i] = list[i];
    delete[] list;      //删除原数组
    list = newList; // 使list指向新数组
    size = sz;  //更新size
}
int main()
{
    Array<int> a(10);   // 用来存放质数的数组，初始状态有10个元素。
    int n, count = 0;
    cout << "Enter a value >= 2 as upper limit for prime numbers: ";
    cin >> n;
    for (int i = 2; i <= n; i++)
    {
        bool isPrime = true;
        for (int j = 0; j < count; j++)
            if (i % a[j] == 0)      //若i被a[j]整除，说明i不是质数
            {
                isPrime = false;
                break;
            }
        if (isPrime)
        {
            if (count == a.getSize()) a.resize(count * 2);
            a[count++] = i;
        }
    }
    for (int i = 0; i < count; i++) 
        cout << setw(8) << a[i];
    cout << endl;
    return 0;
}