1.string的成员变量
模拟实现string只需要三个成员变量,capacity,size,_str,也就是容量,数据大小,指向字符串的指针。
2.string的构造函数
2.1 使用字符串构造
使用字符串来构造一个string类的对象,这个我建议不需要使用初始化列表,因为很容易出错,并且效率的提升不大。需要注意的是,定义的顺序最好和初始化的顺序一致。_str的空间需要多开一个,用以存放\0,然后将str这个字符串拷贝到_str。
2.2 无参构造
无参构造必须开一个空间来存放\0,而不是将_str置为nullptr,不然在调用时可能会发生对空指针的解引用。
2.3通用构造
前面两个构造函数太冗余了,直接合并成一个就可以了,""就是空字符,空字符的末尾就是\0。
3.string的析构函数
析构函数很简单,就是先delete先清理资源,再释放空间,再将容量和大小置为0.
4 c_str,size,capacity
c_str返回值是const char*,直接返回_str即可。
size和capacity就直接返回成员函数即可。
5. operator[]
这里的返回值是引用,因为我们可能需要修改这个字符,可以加一个assert,判断pos是否合法。
6.普通迭代器和const迭代器
普通迭代器和const迭代器的区别就是,const迭代器指向的内容不能被修改,所以需要在成员函数后面加上const修饰*this.
7.reserver
可以开一个新的capacity为n空间,然后将数据拷贝进去,释放掉原来的_str,然后将新的字符串赋值给_str,将capacity置为n.需要注意的是,开空间要比n多一个,用来存放\0。
8.push_back
首先需要判断一下空间是否满了,满了的话则需要扩容。然后在_size的位置插入字符ch即可,再将_size++,最后将字符串末尾置为\0。
9.append
首先计算一下当前的_size+len是否大于容量,如果大于则需要扩容,直接使用reserve扩容即可。然后在_str+_size这个位置开始拷贝str,最后将_size更新即可。
10.operator+=
直接复用push_back和append即可。
11.insert
在pos位置插入一个字符,可以先判断一下pos是否合理,再判断容量是否足够,然后开始挪动字符,需要注意的是pos是size_t类型,与int类型的end比较的话,while循环会出现死循环,所以需要强转一下,循环结束时就可以在pos位置插入字符了,再将_size++。
插入字符串的话也差不多,但是需要使用strncpy控制一下长度,因为strcpy会把\0也拷贝进去,这样的话就覆盖掉一个字符了。
12.erase
erase就是从pos位置开始删除len个字符,len这里我们可以给一个缺省值npos。接下来判断,如果没有给len,则从pos位置开始,将后面的字符串全部删除,如果pos+len>=_size,也就是要删除的部分超过了_size,这两种情况都可以在pos位置置为\0,因为字符串以\0结尾,就相当于删除了后面的字符,再将_size置为pos。
13.swap
这里可以使用库里面的函数模板来实现。
14.find
查找字符的话就是直接暴力即可,如果没找到则返回npos。
查找字符串可以使用strstr,这个函数返回的是指针,如果返回的是空指针,则说明没有找到,否则可以使用返回的指针减去指向原字符串的指针。
15.substr
substr也是要首先考虑len的长度,然后我们创建一个string的对象str,先开end-pos个空间,然后使用运算符重载+=进行插入,最后返回str。还需要注意的是,返回值是进行了浅拷贝,创建了临时变量,实际上str已经销毁了,返回的是str的临时对象,而string内部有资源,浅拷贝的话有可能会发生问题,所以需要写一个拷贝构造来完成深拷贝。
16.拷贝构造(深拷贝)
17.operator=
18.clear
clear是为了清理数据,不会释放空间。
源码:
#pragma once #include<iostream> #include<assert.h> using namespace std; static size_t npos = -1; namespace zxf { class string { public: typedef char* iterator; typedef const char* const_iterator; iterator begin() { return _str; } iterator end() { return _str + _size; } const_iterator begin()const { return _str; } const_iterator end()const { return _str + _size; } //string() //{ // _capacity = 0; // _size = 0; // _str = new char[1]; // _str[0] = '\0'; //} string(const char* str="") { _capacity = strlen(str); _size = _capacity; _str = new char[_capacity+1]; strcpy(_str, str); } //s2(s1)传统写法 //string(const string& s) //{ // _str = new char[s._capacity + 1]; // strcpy(_str, s._str); // _size = s._size; // _capacity = s._capacity; //} //现代写法 string(const string& s) { string tmp(s._str); swap(tmp); } ~string() { delete[] _str; _str = nullptr; _capacity = 0; _size = 0; } const char* c_str() const { return _str; } size_t size() const { return _size; } size_t capacity() const { return _capacity; } void reserve(size_t n) { char* tmp = new char[n + 1]; strcpy(tmp, _str); delete[]_str; _str = tmp; _capacity = n; } void push_back(char ch) { if (_size == _capacity) { size_t newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2; reserve(newcapacity); } _str[_size] = ch; _size++; _str[_size] = '\0'; } void append(const char* str) { size_t len = strlen(str); if (_size + len > _capacity) { reserve(_size + len); } strcpy(_str + _size, str); _size += len; } void insert(size_t pos,char ch) { assert(pos >= 0 && pos <= _size); if (_size == _capacity) { size_t newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2; reserve(newcapacity); } int end = _size; while (end >= (int)pos) { _str[end+1] = _str[end]; end--; } _str[pos] = ch; _size++; } void insert(size_t pos, const char* str) { assert(pos <= _size); size_t len = strlen(str); if (_size + len > _capacity) { reserve(_size + len); } int end = _size; while (end >= (int)pos) { _str[end + len] = _str[end]; end--; } strncpy(_str + pos, str,len); _size += len; } void erase(size_t pos, size_t len = npos) { assert(pos < _size); if (len == npos || pos + len >= _size) { _str[pos] = '\0'; _size = pos; } else { strcpy(_str + pos, _str + pos + len); _size -= len; } } void swap(string& s) { std::swap(_str, s._str); std::swap(_size, s._size); std::swap(_capacity, s._capacity); } size_t find(char ch,size_t pos = 0) { for (size_t i = pos; i < _size; i++) { if (_str[i] == ch) return i; } return npos; } size_t find(const char* str,size_t pos = 0) { const char* ptr = strstr(_str, str); if (ptr == nullptr) { return npos; } else { return ptr - _str; } } void clear() { _str[0] = '\0'; _size = 0; } string substr(size_t pos = 0,size_t len = npos) { assert(pos < _size); size_t end = pos + len; if (len == npos || pos + len >= _size) { end = _size; } string str; str.reserve(end - pos); for (size_t i = pos; i < end; i++) { str += _str[i]; } return str; } string& operator+=(char ch) { push_back(ch); return *this; } string& operator+=(const char* str) { append(str); return *this; } //string& operator=(const string& s) //{ // if (this != &s) // { // char* tmp = new char[s._capacity + 1]; // strcpy(tmp, s._str); // delete[] _str; // _str = tmp; // _size = s._size; // _capacity = s._capacity; // } // return *this; //} string& operator=(string s) { swap(s); return *this; } const char& operator[](size_t pos) const { assert(pos <= _size); return _str[pos]; } char& operator[](size_t pos) { assert(pos <= _size); return _str[pos]; } private: size_t _capacity; size_t _size; char* _str; }; ostream& operator<<(ostream& out, const string& s) { for (size_t i = 0; i < s.size(); i++) { out << s[i]; } return out; } istream& operator>>(istream& in,string& s) { char ch; in >> ch; while (ch != ' ' && ch != '\n') { s += ch; in >>ch; } return in; } void Print_string(const string& s) { for (int i = 0; i < s.size(); i++) { cout << s[i]; } cout << endl; } void test_string1() { string s1("hello world"); cout<<s1.c_str() << endl; string::iterator it = s1.begin(); while (it != s1.end()) { cout << *it; it++; } cout << endl; string::const_iterator cit = s1.begin(); while (cit != s1.end()) { cout << *cit; cit++; } cout << endl; } void test_string2() { string s1("hello world"); s1 += " "; s1 += "zxf"; string::iterator it = s1.begin(); while (it != s1.end()) { cout << *it; it++; } cout << endl; } void test_string3() { string s1("hello world"); string s2 = s1; cout << s2.c_str() << endl; string s3 = s1.substr(2, 4); cout << s3.c_str() << endl; cout << s3 << endl; } }
今天的分享到这里就结束了,感谢大家的阅读!