如何实现这个集合模板类的构造函数和析构函数？答案

【问题标题】：How can I implement the constructor and destructor of this set template class?如何实现这个集合模板类的构造函数和析构函数？
【发布时间】：2020-08-01 15:24:59
【问题描述】：

我正在尝试使用 B 树（平衡树）结构实现一个集合模板类。私有成员：'''data[MAXIMUM + 1]''' 具有树中当前节点的元素。 '''set* subset[MAXIMUM + 2]''' 具有指向当前集合的孩子的指针，这些孩子也是集合类型。我正在尝试实现默认构造函数，它应该创建一个空集和一个使用函数 clear 清空集合的析构函数。但是，我不明白构造函数应该初始化什么以及析构函数会释放什么。这是文本中的代码：数据结构-Main，Savitch 4th edition-ch12，其中 Savitch 通过执行此模板集来解释 B 树。但是，他并没有经历构造函数和析构函数的实现。

代码如下：

template <class Item>
class set
{
public:
    // TYPEDEFS
    typedef Item value_type;
    // CONSTRUCTORS and DESTRUCTOR
    set();
    set(const set& source);
    ~set() { clear(); }
    // MODIFICATION MEMBER FUNCTIONS
    void operator =(const set& source);
    void clear();
    bool insert(const Item& entry);
    std::size_t erase(const Item& target);
    // CONSTANT MEMBER FUNCTIONS
    std::size_t count(const Item& target) const;
    bool empty() const { return (data_count == 0); }
    // SUGGESTED FUNCTION FOR DEBUGGING
    void print(int indent) const;
private:
    // MEMBER CONSTANTS
    static const std::size_t MINIMUM = 200;
    static const std::size_t MAXIMUM = 2 * MINIMUM;
    // MEMBER VARIABLES
    std::size_t data_count;
    Item data[MAXIMUM + 1];
    std::size_t child_count;
    set* subset[MAXIMUM + 2];
    // HELPER MEMBER FUNCTIONS
    bool is_leaf() const { return (child_count == 0); }
    bool loose_insert(const Item& entry);
    bool loose_erase(const Item& target);
    void remove_biggest(Item& removed_entry);
    void fix_excess(std::size_t i);
    void fix_shortage(std::size_t i);

【问题讨论】：

析构函数应该释放所有东西。所以如果insert 分配了一些东西，那么析构函数也应该释放它。我会猜测析构函数应该通过子集数组删除那里的所有内容。但是，也许您会感到困惑，因为恕我直言，这是糟糕的类设计。它混淆了集合（这是一棵树）与构成树的节点。这里的set 类扮演了这两个角色。
默认构造函数应该创建一个空集（即包含 0 个项目的集）。析构函数已经在 set 类中实现了。
subset 对于 B 树中的子数组来说不是一个好名字。非常混乱。 children 怎么样？
@john。我知道析构函数应该删除指向成员“子集”中集合的指针。但是，对于一个空集，构造函数应该为子集元素分配什么？因为如果什么都没有分配，那么 clear() 会释放什么？
好吧，我看不到您现有的实现，但我想data_count 会告诉您有多少个子集。如果您有 N 个数据项，则您有 N + 1 个子集。空集是一种特殊情况，但是如果您将data_count 设置为零并将subsets[0] 设置为nullptr，那么我看不出有任何问题。但正如我所说，我看不到你现有的实现，所以我不能确定你应该如何完成它。

标签： c++ constructor set destructor b-tree

【解决方案1】：

如果我正确理解您的想法，child_count 是subset 数组中有效条目的计数。如果是这样，请在默认构造函数中将其初始化为零。析构函数需要delete subset 的第一个child_count 元素。

对于数据，如果我理解正确的话，data_count 是data 数组中有效条目的计数。如果是这样，您也需要将其初始化为 0。但是由于data元素是值而不是指针，它们在构造函数中被初始化并在析构函数中自动完成。

通常最好将原始存储与所有放置新机制一起使用，以防止创建 MAXIMUM + 1 项目，即使对于空节点，也允许 Items 根本没有默认构造函数，但这需要非常小心不要碰到UB。

【讨论】：