string(2)
这篇文章主要是用自己的方式实现string类的一些重要接口，以便大家知道string类的各接口是如何实现其功能的，文章末尾会给出完整代码。
一.准备工作
我们要自定义string类，为了不让其与标准库的string名冲突，因此我们需要创造有个命名空间域，将自定义类的声明和实现写在这个域中，像这样：
namespacemy{classstring{public://函数声明voidpush_back(constcharc);voidappend(constchar*s);string&operator+=(constcharc);string&operator+=(constchar*s);voidinsert(size_t pos,constcharc);voidinsert(size_t pos,constchar*s);voiderase(size_t pos,size_t len=npos);// nopssize_tfind(charch,size_t pos=0);size_tfind(constchar*str,size_t pos=0);stringsubstr(size_t pos=0,size_t len=npos);private:char*_str;size_t _size;size_t _capacity;staticconstsize_t npos=-1;//一般来说，类中的ststic成员变量不能给缺省值//但是，前面是static const的整形可以加缺省值}；}二.接口实现
1.构造和析构函数
//默认构造string(constchar*s="")//相当于传来个'/0'{_size=strlen(s);_capacity=_size;//它是不包括'/0'的_str=newchar[_capacity+1];//要开一个给'/0'strcpy(_str,s);//遇到'/0'会停，并且自动把'/0'带上}//拷贝构造string(string&s){_size=strlen(s._str);_capacity=_size;_str=newchar[_capacity+1];strcpy(_str,s._str);}//析构函数~string(){delete[]_str;_str=nullptr;_size=_capacity=0;}new[]与delete[]一定要配套使用。
2.实行容量操作的函数
//清空有效数据voidclear(){_str[0]=0;_size=0;}//获取字符串变量constchar*c_str()const{returnthis->_str;}//获取有效数据个数size_tsize()const{return_size;}//获取容量size_tcapacity()const{return_capacity;}//预留空间voidreserve(size_t n){if(n<=_capacity)return;//不减少空间char*tmp=newchar[n+1];strcpy(tmp,_str);delete[]_str;_str=tmp;_capacity=n;}3.增删查改
重载[],可以让string类中的数据可以跟字符串的一样用[]访问
char&operator[](size_t pos)//这里虽然不会改this内容，但不能加const，//因为要和下面的参数类型区分开{assert(pos<_size);return_str[pos];}constchar&operator[](size_t pos)const{assert(pos<_size);return_str[pos];}重载赋值运算
string&operator=(conststring&str){if(&str!=this){delete[]_str;_str=newchar[strlen(str._str)];strcpy(_str,str._str);_size=str._size;_capacity=str._capacity;}return*this;}尾插字符
voidstring::push_back(constcharc){if(_size==_capacity)//检查容量是否够用{size_t newcapacity=(_capacity==0?4:2*_capacity);reserve(newcapacity);}_str[_size]=c;_size++;_str[_size]=0;}尾插字符串
voidstring::append(constchar*s){size_t len=strlen(s);if(_size+len>_capacity)//检查容量是否够用{size_t newcapacity=(_capacity+len>2*_capacity?_capacity+len:2*_capacity);//新的容量大小reserve(newcapacity);}for(inti=0;i<len;i++)//这里也可以用strcpy{_str[_size++]=s[i];}_str[_size]=0;}重载+=字符或字符串，直接调用尾插即可
string&string::operator+=(constcharc){this->push_back(c);return*this;}string&string::operator+=(constchar*s){this->append(s);return*this;}从指定位置插入字符
//pos是插入的值所在位置，需要移动pos后的值voidstring::insert(size_t pos,constcharc){assert(pos<=_size);if(_size==_capacity)//检查容量{size_t newcapacity=(_capacity==0?4:2*_capacity);reserve(newcapacity);}size_t end=_size+1;//把'/0'同时移了while(end>pos-1)//要把pos位置的值一起移了//用memmove也可以{_str[end]=_str[end-1];end--;}_str[pos]=c;++_size;}在指定位置插入字符串
voidstring::insert(size_t pos,constchar*s){assert(pos<=_size);size_t len=strlen(s);if(_size+len>_capacity){size_t newcapacity=(_capacity+len>2*_capacity?_capacity+len:2*_capacity);reserve(newcapacity);}size_t end=_size+len;while(end>len+pos-1)//这样可以使两边都不到-1{_str[end]=_str[end-len];end--;}//把pos及其之后的数据向后移/*for (int i = 0; i < len; i++) { _str[pos + i] = s[i]; }*/memmove(_str+pos,s,len);//不会自动带"/0"_size+=len;}删除指定位置(包括)后的n个数据
voidstring::erase(size_t pos,size_t len)//在类声明中写了缺省值这里就不能写了{assert(pos<_size);if(len>=_size-pos){_str[pos]=0;_size=pos;}else{while(pos+len<_size)//可以用memmove{_str[pos]=_str[pos+len];pos++;}_str[pos]=0;}}查找字符
size_t string::find(charch,size_t pos)//从pos开始找ch{assert(pos<_size);for(size_t i=pos;i<_size;i++){if(_str[i]==ch)returni;}returnnpos;}查找字符串
size_t string::find(constchar*str,size_t pos){assert(pos<_size);constchar*ptr=strstr(_str+pos,str);if(!ptr)returnnpos;returnptr-_str;}获取字符串从pos开始的len个字符
string string::substr(size_t pos,size_t len)//实现这个函数必须要有构造函数，因为会返回临时类变量{assert(pos<_size);if(pos+len>_size)len=_size-pos;string ret;ret.reserve(len);strncpy(ret._str,_str,len);ret._size=len;returnret;}4.类外的重载函数
ostream&operator<<(ostream&out,string&str);istream&operator>>(istream&in,string&str);booloperator>(string&str1,string&str2);booloperator>=(string&str1,string&str2);booloperator<(string&str1,string&str2);booloperator<=(string&str1,string&str2);booloperator==(string&str1,string&str2);booloperator!=(string&str1,string&str2);流插入与流提取
ostream&operator<<(ostream&out,string&str){//out << str.c_str();for(autoch:str){out<<ch;}returnout;}istream&operator>>(istream&in,string&str){charch;inti=0;in.get(ch);//只靠in读不到' '//get全部字符都可以读charbuff[256];//它可以提高改函数的效率//如果直接把读取的数据导入str的话会开好多次空间//而预留虽然可以减少开空间的次数，但不知道初始预留多少好//因此可以栈里的buff，先把数据存它这里while(ch!='/n'||ch!=' ')//库里的读不到' '{buff[i++]=ch;in.get(ch);if(i==255){buff[i]=0;str+=buff;i=0;}}if(i>0){buff[i]=0;str+=buff;}returnin;}关系符重载
booloperator>(string&str1,string&str2){returnstrcmp(str1.c_str(),str2.c_str())>0;}booloperator>=(string&str1,string&str2){return!(str1<str2);}booloperator<(string&str1,string&str2){returnstrcmp(str1.c_str(),str2.c_str())<0;}booloperator<=(string&str1,string&str2){return!(str1>str2);}booloperator==(string&str1,string&str2){returnstrcmp(str1.c_str(),str2.c_str())==0;}booloperator!=(string&str1,string&str2){return!(str1==str2);}三.部分函数的改进
实现两对象交换的函数
voidswap(string&s){std::swap(_str,s._str);std::swap(_size,s._size);std::swap(_capacity,s._capacity);}我们可以将=重载与拷贝构造的大部分工作交给swap来实现：
//构造string(string&s){//普通写法//_size = strlen(s._str);//_capacity = _size;//_str = new char[_capacity + 1];//strcpy(_str, s._str);//现代写法//用类里面的swapstringtmp(s._str);swap(tmp);//前面没写对象会默认this//这个函数结束后会自动调用tmp的析构}//=重载string&operator=(string&str){if(this!=&str){stringtmp(str._str);swap(tmp);}/return*this;}//更简单string&operator=(string str)//只传值{swap(str);return*this;}四.补充
我实现的自定义string类可以用迭代器遍历吗？
strings("sada");for(char&ch:s){cout<<ch;}运行起来可以发现是不能的，因为该自定义的类是没有迭代器的。但string很特殊，它储存数据的方法和数组类似，数据在空间中是连续的，因此我们可以用地址模拟实现迭代器。
typedefchar*iterator;//只有string类可以用指针模拟实现迭代器typedefconstchar*const_iterator;iteratorbegin(){return_str;}iteratorend()//返回最后一位的下一位{return_str+_size;}const_iteratorbegin()const{return_str;}const_iteratorend()const{return_str+_size;}迭代器名和函数名必须与标准库中的一样。
完整代码
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