Felder beliebigen Typs mit variablen Grenzen

Gefordert ist eine template-Klasse, beispielsweise mit dem Namen VarArr. Diese Klasse soll die automatische Verwaltung von dynamischen Feldern realisieren.

Die Feldgrenzen sollen zur Laufzeit durch Ansprechen von Elementen des Feldes automatisch erweitert werden.

Beispielverwendung:

#include <VarArr.h>
...

VarArr<int>  intArr;

intArr[3] = 33;         // Feld hat jetzt nur ein Element [3]
intArr[2] = 22;         // Feld hat jetzt zwei Elemente ([2], [3])
intArr[-1] = 111;       // Feld hat jetzt 5 Elemente ([-1] bis [3])
intArr[0] = 0;
intArr[1] = 11;
for( int i=-1; i<=3 )
{
   cout << "Element " << i << " ist " << intArr[i] << endl;
}

Mit VarArr<int> intArr; wird ein Feld von int-Werten mit dem Namen intArr vereinbart, ohne die gewünschten Feldgrenzen angeben zu müssen.

Dann kann beliebig auf Elemente des Feldes zugegriffen werden; dabei soll im Hintergrund dafür gesorgt werden, daß die angesprochenen Feldelemente auch existieren.

Des Pudels Kern ist natürlich die geschickte Definition von operator[]. Diese Funktion wird bei jedem Feldzugriff (mit den Zeichen []) aufgerufen, und kann bei Bedarf in Ruhe Speicher nachallokieren,umkopieren, oder was sonst nötig ist, bevor sie eine Referenz auf das gewünschte Element liefert.

Zu beachtende Randbedingungen:

1. Die Klasse VarArr soll sowohl für eingebaute Datentypen (int, double etc.) als auch für eigene Datentypen (class ...) sinnvoll zu verwenden sein.

2. Um Sortier- und Suchfunktionen wie qsort() oder bsearch() verwenden zu können, wäre es sinnvoll wenn die Elemente tatsächlich in der Reihenfolge ihrer Indices im Speicher stehen (nicht zwingend).

3. Neben den Mindestanforderungen kann man noch sinnvolle Memberfunktionen definieren, um beispielsweise die aktuellen Feldgrenzen zu setzen oder abzufragen.

   Beispiele:

   • int l() liefert die aktuelle Länge des Feldes (0 bei einem neuen Feld, sonst Obergrenze-Untergrenze+1)
   • int l( int neuelaenge ) setzt die aktuelle Feldlänge: die Obergrenze ist danach der übergebene Wert minus 1, die Untergrenze ist 0.
   • int l( int untergrenze, int obergrenze ) setzt die Unter- und Obergrenze
   • int ug() und int og() liefern die Unter- und Obergrenze, int ug( int untergrenze ) und int og( int obergrenze ) setzen die Grenzen entsprechend.
   • SetzeDefault( T &defaultwert ) setzt einen Defaultwert, der in Zukunft für unbenutzte Elemente verwendet wird. Dies kann sinnvoll sein, wenn im Feld unbenutzte Lücken vorkommen:

     VarArr<char*> strings;
     strings.setDefault( NULL );
     strings[-1] = "abc";
     strings[+1] = "def";
     

     Hier werden die Elemente strings[-1] und strings[+1] explizit gesetzt; strings[0] enthält implizit durch den vorhergehenden Aufruf von SetzeDefault() den Wert NULL.
   • Kopieren eines Feldes in ein (typgleiches) anderes mit operator=()
   • Initialisierung eines Feldes mit einem anderen (typgleichen)

Themen:

• template-Klassen
• Überladen von Operatoren
• Feldzugriff

Lösung siehe Felder beliebigen Typs mit variablen Grenzen.