练习14：使用动态内存管理整数数组¶

任务描述¶

设计动态整数数组类 IntArray。对象创建时根据给定长度在堆区申请整数数组；对象销毁时释放该数组，并提供设置元素、读取元素、求和和输出功能。

相关知识¶

new[] 与 delete[]¶

运行时才能确定数组长度时，可使用 new[] 在动态存储区申请数组：

int* data = new int[size];

用 new[] 申请的数组必须使用 delete[] 释放：

delete[] data;
data = nullptr;

new[] 与 delete[] 必须配对使用，不能将数组内存用普通 delete 释放。

类中管理动态资源¶

将动态数组指针作为类的私有成员时，构造函数负责申请资源，析构函数负责释放资源：

class IntArray {
private:
    int* data;
    std::size_t size;
};

析构函数会在对象离开作用域时自动执行，因此能确保对象拥有的动态数组被释放。

下标检查¶

访问数组元素前应确认下标在合法范围内。本题使用 assert(index < size) 进行检查。

编程要求¶

使用 C++11 标准编写程序。
在 IntArray.h 中声明类 IntArray，私有成员为动态数组指针 data 和数组长度 size。
声明并实现以下成员函数：

explicit IntArray(std::size_t size);
~IntArray();
void Set(std::size_t index, int value);
int Get(std::size_t index) const;
int Sum() const;
void Print() const;

构造函数使用 new int[size] 申请数组，并将每个元素初始化为 0；析构函数使用 delete[] 释放数组并将指针置为 nullptr。
Set、Get 在访问前使用断言检查下标；Sum 返回全部元素的和；Print 按空格分隔输出全部元素，末尾输出换行。
在 test 中设置 4 个元素，使用 assert 验证读取值和总和，并捕获 Print 输出进行断言。

待完成代码¶

IntArray.h¶

#ifndef INT_ARRAY_H
#define INT_ARRAY_H

#include <cstddef>

// TODO：声明 IntArray 类

#endif

IntArray.cpp¶

#include "IntArray.h"

// TODO：定义 IntArray 的成员函数

main.cpp¶

#include "IntArray.h"

#include <cassert>
#include <iostream>
#include <sstream>

void test() {
    IntArray values(4);
    values.Set(0, 10);
    values.Set(1, -3);
    values.Set(2, 8);
    values.Set(3, 5);

    assert(values.Get(0) == 10);
    assert(values.Get(1) == -3);
    assert(values.Sum() == 20);

    std::ostringstream output;
    std::streambuf* oldBuffer = std::cout.rdbuf(output.rdbuf());
    values.Print();
    std::cout.rdbuf(oldBuffer);
    assert(output.str() == "10 -3 8 5\n");
}

int main() {
    test();
    std::cout << "本关测试通过" << std::endl;
    return 0;
}

测试说明¶

数组元素依次为 10、-3、8、5，总和为 20。预期输出：

10 -3 8 5

g++ -std=c++11 IntArray.cpp main.cpp -o dynamic_int_array

开始你的任务吧，祝你成功！