二、模拟实现string类
今天我们来实现一下上篇文章中详细介绍过的接口
1、头文件string.h
代码语言：javascript复制#pragma once
#include <iostream>
#include <assert.h>
//const和非const迭代器
typedef char* iterator;
typedef const char* const_iterator;
namespace little_monster
{
class string
{
public:
//重载流输入流提取操作符
friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const string& s)
{
for (auto ch : s)
{
out << ch;
}//范围for一个一个读取
return out;
}
friend std::istream& operator>>(std::istream& in, string& s)
{
s.clear();//清理掉原来的资源
char buff[129];
size_t i = 0;
char ch;
ch = in.get();//获取第一个字符
while (ch != ' ' && ch != 'n')
{
buff[i ] = ch;
if (i == 128)
{
buff[i] = ' ';
s = buff;
i = 0;
}
ch = in.get();
}//持续获取字符，如果满128就存到s中，将i置为0继续获取，直到遇到空格或者换行停止获取
if (i != 0)
{
buff[i] = ' ';
s = buff;
}//如果此时的i不为0，那么就在此位置加一个' '，这个位置是有效数据的后一个位置
return in;
}
//定义一个npos
const static size_t npos = -1;
//构造、拷贝、析构函数
string(const char* str);
string(const string& s);
~string();
//有关于类容量的接口
size_t size() const;//当前数据个数
size_t capacity() const;//容量
bool empty();//判空
void reserve(size_t n);//预留空间
void clear();//清理资源
void resize(size_t n,char ch);//调整大小并补齐
//访问以及遍历的接口
char& operator[](size_t pos);
const char& operator[](size_t pos) const;//重载下标访问操作符
iterator begin();
const_iterator begin() const;//迭代器begin
iterator end();
const_iterator end() const;//迭代器end
//迭代器有很多都是指针，但也有很多不是指针，string类这里的迭代器是指针
//类对象修改的接口
void push_back(char ch);//尾插一个字符
void append(const char* str);//尾插一个字符串
string& operator =(char ch);//尾插一个字符
string& operator =(const char* str);//尾插一个字符串
void insert(size_t pos,char ch);//pos位置插入一个字符
void insert(size_t pos, const char* str);//pos位置插入一个字符串
void erase(size_t pos,size_t len);//pos位置开始往后删除len个字符
size_t find(char ch, size_t pos);//从pos位置开始往后查找到第一个ch字符，返回它的索引
size_t find(const char* sub,size_t pos);
//pos位置开始往后查找到第一个sub指向的字符串，返回第一个字符的索引
const char* c_str() const;//类转化为c格式
string substr(size_t pos,size_t len);//从字符串pos位置开始提取len个字符
string& operator=(string tmp);//重载=操作符
//重载运算符接口
bool operator<(const string& s) const;
bool operator==(const string& s) const;
bool operator>(const string& s) const;
bool operator<=(const string& s) const;
bool operator>=(const string& s) const;
bool operator!=(const string& s) const;
//类交换函数
void swap(string& s);
private:
char* _str;//指向字符串的指针
size_t _size;//字符个数
size_t _capacity;//容量
};
}2、常见构造
构造函数、拷贝构造、析构函数
代码语言：javascript复制//交换函数
void::string::swap(string& s)
{
std::swap(_str, s._str);
std::swap(_capacity, s._capacity);
std::swap(_size, s._size);
//交换值
}
//构造函数
string::string(const char* str = "")//给一个缺省值，在无参时为' '
:_size((size_t)strlen(str))//强制类型转换为size_t型
, _capacity(_size)
{
_str = new char[_capacity 1];
strcpy(_str, str);
}
//拷贝构造函数
string::string(const string& s)
:_str(nullptr)
,_size(0)
,_capacity(0)
{
string tmp(s._str);
swap(tmp);
}
//析构函数
string::~string()
{
if(_str)
{
delete[] _str;
_str = nullptr;
_size = _capacity = 0;
}
}构造函数new的地方开多一个空间放’ ’,因为是字符串，由于初始化时的顺序是按照声明的顺序，在初始化列表初始化指针_str会因为容量无数据导致随机值，所以我们不用初始化列表初始化指针_str，等它们通过初始化列表初始化完成后再赋初值
拷贝构造函数是拷贝构造的一种方法，创建一个拷贝对象，将该对象按照初始化列表初始化为一个空类，用s的_str指针构造一个tmp类，然后将tmp类的参数与空类的参数进行swap互换，这样此时的空类也就是拷贝对象就有了数据，并且tmp作为一个临时类，会在函数结束后自动调用析构函数析构
析构函数就很简单了，按照delete[]的方式释放空间后将指针_str置为空，然后将容量和大小置为0，但其实容量和大小没必要操作的，这个无所谓
构造函数和拷贝构造调试：
析构函数调试：先析构s2再析构s1
3、容量函数
size、empty、capacity、reserve、clear、resize
函数后面加一个const我们讲过，因为this指针是隐参数，不能在括号里边修饰，后加const修饰的是隐参数this
代码语言：javascript复制size_t string::size() const
{
return _size;
}
size_t string::capacity() const
{
return _capacity;
}
bool string::empty()
{
if (_size == 0)
{
return true;
}
return false;
}
void string::reserve(size_t n)
{
if (n > _capacity)//n < _capacity不用预留
{
char* tmp = new char[n 1];//创建一个指针tmp指向new出来的n 1大小的字符串位置
strcpy(tmp, _str);//将内容拷贝过去
delete[] _str;//释放原来的空间
_str = tmp;//指针指向tmp的位置
_capacity = n;//将容量置为n
}//这里不用担心tmp没有置空的问题，因为除了作用域tmp就会销毁，其他人是访问不到的
}
void string::clear()
{
_str[0] = ' ';
_size = 0;
}//将第一个位置放 ，然后size为0就可以使后来的数据覆盖原来的数据，访问时也只有
void string::resize(size_t n,char ch = ' ')
{
if (n <= _size)
{
_str[n] = ' ';
}//如果n<=size，就是缩小或者不动，直接在n的位置放一个' '就可以了
else
{
reserve(n);//如果n>_size，不管_capacity是多大直接预留出n个位置
while (n > _size)
{
_str[_size] = ch;
_size;
}//将ch填充进去，ch若是没有就是缺省参数' '
_str[_size] = ' ';//在最后的位置填一个' '
}
}
4、访问及遍历
operator[]、begin和end
代码语言：javascript复制char& string::operator[](size_t pos)
{
assert(pos < _size);
return _str[pos];
}
const char& string::operator[](size_t pos) const
{
assert(pos < _size);
return _str[pos];
}
iterator string::begin()
{
return _str;
}
const_iterator string::begin() const
{
return _str;
}
iterator string::end()
{
return _str _size;
}
const_iterator string::end() const
{
return _str _size;
}
范围for用的就是迭代器begin和end 这是还未进入范围for的调试过程
进入范围for，首先找到迭代器begin
然后找到迭代器end
5、类对象修改
operator =、push_back、append、insert、erase、find、c_str、substr、operator=
代码语言：javascript复制void string::push_back(char ch)
{
if (_size == _capacity)
{
reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);
}//空间问题，如果空间为0，则开辟空间
_str[_size ] = ch;
_str[_size] = ' ';//在最后的位置插入后 ，在 后的位置放一个' '
}
void string::append(const char* str)
{
size_t len = strlen(str);//len是字符串有效字符的个数
if (_capacity < (len _size))
{
reserve(len _size);
}//如果容量较小，就预留出刚刚够的空间
strcpy(_str _size, str);//将str拷贝到_str的后面，strcpy的拷贝是包括' '的
_size = len;
}
string& string::operator =(char ch)
{
push_back(ch);
return *this;//复用push_back
}
string& string::operator =(const char* str)
{
append(str);
return *this;//复用append
}
void string::insert(size_t pos, char ch)
{
assert(pos <= _size);
size_t n = _size 1;
if (_size == _capacity)
{
reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);
}
while (pos < n)
{
_str[n] = _str[n - 1];
--n;
}
_str[pos] = ch;
_size;
}
void string::insert(size_t pos, const char* str)
{
assert(pos <= _size);
size_t len = strlen(str);
if (len _size > _capacity)
{
reserve(len _size);
}
int n = (int)_size;
while (n >= (int)pos)
{
_str[n len] = _str[n];
--n;
}
strncpy(_str pos, str, len);
_size = len;
}
void string::erase(size_t pos, size_t len = npos)
{
assert(pos < _size);
if (len == npos || len pos > _size)
{
_str[pos] = ' ';
_size = pos;
}//如果len太大，就是从pos开始往后删干净
else
{
size_t begin = pos len;//这里的begin其实是移动数据的begin而不是删除那段数据的begin
while (begin < _size)
{
_str[begin - len] = _str[begin];
begin ;
}//将数据移动到len个位置之前
_size -= len;
}
}
size_t string::find(char ch, size_t pos = 0)
{
for (int i = (int)pos; i < _size; i )
{
if (_str[i] == ch)
{
return i;
}
}
return npos;
}
size_t string::find(const char* sub, size_t pos = 0)
{
const char* p = strstr(_str, sub);
if (p)
{
return p - _str;
}
return npos;
}
string string::substr(size_t pos, size_t len = npos)
{
string s;
size_t end = pos len;//找到末尾的位置end
if (len == npos || pos len >= _size)
{
len = _size - pos;
end = _size;
}//如果len太大就直接从pos位置截取到最后
s.reserve(len);//给新创建的类预留len大小的空间
for (size_t i = pos; i < end; i )
{
s = _str[i];
}//从pos位置开始，一直到end，输入所需要插入的字符
return s;
}
string& string::operator=(string tmp)
{
swap(tmp);
return *this;
}
const char* string::c_str() const
{
return _str;
}insert一个字符这里，插入一个字符，就是在最后位置开始往后移动一位，一直到pos位置，这样pos位置就空出来了，再把ch字符填入到pos位置，比较简单
insert字符串也是差不多的方法，插入一个字符串，用类似append那里的方法，先要知道当前的容量够不够容纳这两段字符串，然后不够就用reserve预留空间，然后再将字符从最后面挨个王后移动 len 位次，最后把字符串放里边，当然这次不要’ ’，所以我们用strncpy
find一个字符这里，找到从pos位置开始的第一个字符ch很简单，直接for循环比对就可以了，比较简单
find字符串需要请出C语言中的函数strstr，它可以比对两个指针指向位置的字符串是否有重合的部分，如果有就返回重合那部分的指针，如果没有返回空，指针减去指针得到两指针之间的数据个数
operator=的实现方式是一种极简的方法，也叫现代方法，直接将两者的数据进行交换，参数类tmp在出作用域也会自动调用析构函数销毁，代码简洁，很方便
6、流插入流提取重载
代码搁上边头文件里
今日分享就到这了~
