【C++】C++STL 揭秘:Strng背后的底层逻辑(三)

简介: 【C++】C++STL 揭秘:Strng背后的底层逻辑

【C++】C++STL 揭秘:Strng背后的底层逻辑(二)https://developer.aliyun.com/article/1617336


头文件:string.h

#pragma once
#include <assert.h>
#include <iostream>
using namespace std;
//模拟实现string 4.4
//设置命名空间,防止跟库中string有冲突
namespace  bit
{
  class string
  {
  public:
    typedef char* iterator;
    typedef const char* const_iterator;
    iterator begin()
    {
      return _str;
    }
    const_iterator begin() const
    {
      return _str;
    }
    iterator end()
    {
      return _str + _size;
    }
    const_iterator end() const
    {
      return _str + _size;
    }
    //\0会占用一块空间
    
    //无参构造
    //string()
    //  :_str(new char[1])
    //  ,_size(0)
    //  ,_capacity(0)
    //{
    //  _str[_size] = '\0';
    //}
    
    //有参构造
    //string(const char* str)
    //  :_size(strlen(str))
    //  ,_capacity(strlen(str))
    //{
    //  _str = new char[_capacity + 1];
    //  strcpy(_str, str);
    //}
    //全缺省值构造
    string(const char *str="")
      :_size(strlen(str))
    {
      _capacity = _size;
      _str = new char[_capacity + 1];
      strcpy(_str, str);
    }
    析构构造
    //~string()
    //{
    //  delete[]_str;
    //  _size = _capacity = 0;
    //}
    //构造函数s1(s2)
    //传统写法--c_str作用还是不明白
    //string(const string& s)
    //{
    //  _str = new char[s._capacity + 1];
    // strcpy(_str, s._str);
    //  _size = s._size;
    //  _capacity = s._capacity;
    //}
    //现代写法s1(s2)
    //string(const string& s)
    //{
    //  //string ss(s);//为什么需要做一份拷贝呢?不会递归死循环吗?
    //   
    //  //不能在拷贝构造里面,调用拷贝构造,应该调用构造,大小和容量可以根据字符串来计算
    //  string ss(s._str);
    //  swap(ss);//这里完成的是交换,是s1拷贝s2一份,s2本身不跟s1交换
    //}
    //意思是在传参的时候,进行了拷贝构造,但是拷贝构造还没有实现
    //string(string ss)
    //{
    //  swap(ss);
    //}
    //修改string的接口
    //赋值operator=
    //传统写法 s1=s2;
    string& operator=(const string& s)
    {
      char* tmp = new char[s._capacity + 1];
      strcpy(tmp, s._str);
      delete[]_str;
      _str = tmp;
      _size = s._size;
      _capacity = s._capacity;
      return *this;
    }
    //现代写法
    string& operator=(const string& s)
    {
      //可以使用构造或者使用拷贝构造
      string ss(s._str);
      swap(ss);
      return *this;
    }
    //优化 有拷贝构造基础上
    string& operator=(string ss)
    {
      swap(ss);
      return *this;
    }
    //遍历
    size_t size(const string& s) const
    {
      return s._size;
    }
    size_t capacity(const string& s) const
    {
      return s._capacity;
    }
    char& operator[](size_t pos) 
    {
      assert(pos < _size);
      return _str[pos];
    }
    const char& operator[](size_t pos) const
    {
      assert(pos < _size);
      return _str[pos];
    }
    const char& operator[](size_t pos) const
    {
      assert(pos < _size);
        return _str[pos];
    }
    //扩容操作
    
    void reserve(size_t n)
      {
        if (n > _capacity)
        {
          char* tmp = new char[n + 1];
          strcpy(tmp, _str);
        
          delete[]_str;
          _str = tmp;
        
          _capacity = n;
        }
      }
    void resize(size_t n, char ch = '\0')
    {
      //如果小于该容量
      if (n <= _capacity)
      {
        _str[n] = '\0';
        _size = n;
      }
      else
      {
        //提前开辟好空间
        reserve(n);
        for (size_t i = _size; i < n; i++)
        {
          _str[i] = ch;
        }
        _str[n] = '\0';     
        _size = n;
      }
    }
    //插入操作
    void push_back(char ch)
    {
      //判断容量是否满了
      if (_size == _capacity)
      {
        //是否为一开始的状态,就是为空待插入
        reserve(_capacity == 0 ? 2 : 2 * _capacity);
      }
      _str[_size] = ch;
      _size++;
      _str[_size] = '\0';
    }
    
    void append(const char* str)
    {
      //不用想这么多,先扩容先
      size_t len = strlen(str);
      //里面会给\0开辟一块空间
      reserve(_capacity+len);
      strncpy(_str + _size, str, len);
      _size = _size + len;
    }
    void swap(string& s)//做值拷贝,属性交换,避免深拷贝
    {
      std::swap(_str, s._str);
      std::swap(_size, s._size);
      std::swap(_capacity, s._capacity);
    }
    //实现更加轻松的+=
    string& operator+=(const char ch)
    {
      push_back(ch);
      return *this;
    }
    string& operator+=(const char* str) 
    {
      append(str);
      return *this;
    }
    void insert(size_t pos, char ch)
    {
      assert(pos <= _size);
      if (_size == _capacity)
      { 
        reserve(_capacity == 0 ? 2 : 2 * _capacity);
      }
      //size_t end = _size;
      0<end end>=0
      //while (end > pos)
      //{
      //  _str[end] = _str[end - 1];
      //  end--;
      //}
      //_str[pos] = ch;
      //_size++;
      //_str[_size] = '\0';
      
      //从\0开始移动
      size_t end = _size + 1;
      while (end > pos)
      {
        _str[end] = _str[end - 1];
        --end;
      }
      _str[pos] = ch;
      ++_size;
    }
    void insert(size_t pos, const char* str)
    {
      assert(pos <= _size);
      size_t len = strlen(str);
      if (len + _size > _capacity)
      {
        reserve(_size + len);
      }
      size_t end = _size + len;
      while (end > pos + len)
      {
        _str[end] = _str[end - len];
        --end;
      }
      strncpy(_str + pos, str, len);
      _size += len;
    }
    void erase(size_t pos, size_t len = npos)
    {
      assert(pos <= _size);
      
      if (pos + len > _size || len==npos)
      {
        _str[pos] = '\0';
        _size = pos;
      }
      else
      {
        strcpy(_str + pos, _str + pos + len);
        _size -= len;
      }
    }
    size_t find(char ch, size_t pos = 0) const
    {
      assert(pos <= _size);
      
      for (size_t i = 0; i < pos; i++)
      {
        if (_str[i] == ch)
          return i;
      }
      return npos;
    }
     
    size_t find(char* sub, size_t pos = 0) const
    {
      assert(pos <= _size);
      const char* p = strstr(_str + pos, sub);
      if (p == nullptr)
        return npos;
      else
        return p - _str;
    }
    //功能是从某个位置打印len长度的字符串
    string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos)
    {
      assert(pos <= _size);
      string sub;
      //这里怕pos+len会太大
      //打印拿出来
      if (pos > _capacity - len || len==npos)
      {
        for (size_t i = pos; i <_size; i++)
        {
          sub += _str[i];//i=size-1
        }
      }
      //没有超过
      else
      {
        for (size_t i = pos; i < pos + len; i++)
        {
          sub += _str[i];
        }
      }
      return sub;
    }
    //当你将 sub 返回时,std::string 类会自动确保字符串以 null 结尾。不需要手动添加 \0。
    const char* c_str() const
    {
      return _str;
    }
    void clear()
    {
      _size = 0;
      _str[_size] = '\0';   
    }
  private:
    char* _str;
    size_t _size;
    size_t _capacity;
    static const size_t npos;
  };
  static const size_t nops = -1;
  void swap(string& x,string &y)//实现两个swap 外面的swap实际还是调用里面的swap
  {
    x.swap(y);
  }
  bool operator==(const string& s1, const string& s2)
  {
    int ret = strcmp(s1.c_str(), s2.c_str());
    return ret == 0;
  }
  bool operator<(const string& s1, const string& s2)
  {
    int ret = strcmp(s1.c_str(), s2.c_str());
    return ret < 0;
  }
  bool operator<=(const string& s1, const string& s2)
  {
    return s1 < s2 || s1 == s2;
  }
  bool operator>(const string& s1, const string& s2)
  {
    return !(s1 <= s2);
  }
  bool operator>=(const string& s1, const string& s2)
  {
    return !(s1 < s2);
  }
  bool operator!=(const string& s1, const string& s2)
  {
    return !(s1 == s2);
  }
  //需要实现迭代器
  ostream& operator<<(ostream& out, const string& s)
  {
    for (auto ch : s)
    {
      out << ch;
    }
    return out;
  }
  iostream& operator>>(iostream& in,  string& s)
  {
    //先对资源清空
    s.clear();
    char buff[128];
    char ch;
    ch=in.get();
    size_t i = 0;
    while (ch != '\n' && ch != ' ')
    {
      buff[i++] = ch;
      if (i == 127)
      {
        buff[127] = '\0';
        s += buff;    
        i = 0;
      }
      ch = in.get();
    }
    if (i > 0)
    {
      buff[i] = '\0';
      s += buff;
    }
    //已经手动输入过了
    return in;
  }
  istream& getline(istream in, string& s)
  {
    //先对资源清空
    s.clear();
    char buff[128];
    char ch;
    ch = in.get();
    size_t i = 0;
    while (ch != '\n' && ch != ' ')
    {
      buff[i++] = ch;
      if (i == 127)
      {
        buff[127] = '\0';
        s += buff;
        i = 0;
      }
      ch = in.get();
    }
    if (i > 0)
    {
      buff[i] = '\0';
      s += buff;
    }
    //已经手动输入过了
    return in;
  }
}

以上就是本篇文章的所有内容,在此感谢大家的观看!这里是店小二呀C++笔记,希望对你在学习C++语言旅途中有所帮助!

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