模擬實現(xiàn)string類，最主要是實現(xiàn)string類的構(gòu)造、拷貝構(gòu)造、賦值運算符重載以及析構(gòu)函數(shù)。
string的底層實現(xiàn)是一個動態(tài)順序表，成員變量如下：
重慶分公司
重慶分公司
namespace nb//為了與庫中區(qū)分，用命名空間封裝
{class string
{public :
//成員函數(shù)
private:
char* _str;
size_t _capacity;
size_t _size;
//靜態(tài)成員變量 -->size_t的大值
static const size_t npos = -1;
};
}
// string s;
//string(const char* str = "\0") 錯誤示范
//string(const char* str = nullptr) 錯誤示范
string(const char* str = "")
{size_t len = strlen(str);
_capacity = _size = len;
//_capacity是可以存有效字符的，+1存'\0'
_str = new char[_capacity + 1];
strcpy(_str, str);
//memcpy(_str, str, _size + 1);
}~string()
{delete[] _str;
_str = nullptr;
_size = _capacity = 0;
}這里如果使用系統(tǒng)自動生成的拷貝構(gòu)造會出錯：
// 測試
void TestString()
{string s1("hello world!");
string s2(s1);
}
上述string類沒有顯式定義其拷貝構(gòu)造函數(shù)與賦值運算符重載，此時編譯器會生成默認(rèn)的，當(dāng)用s1構(gòu)造s2時，編譯器會調(diào)用默認(rèn)的拷貝構(gòu)造。
最終導(dǎo)致的問題是，s1、s2共用同一塊內(nèi)存空間，在釋放時同一塊 空間被釋放多次而引起程序崩潰，這種拷貝方式，稱為淺拷貝
淺拷貝：
也稱位拷貝，編譯器只是將對象中的值拷貝過來。如果對象中管理資源，最后就會導(dǎo)致多個對象共享同一份資源，當(dāng)一個對象銷毀時就會將該資源釋放掉，而此時另一些對象不知道該資源已經(jīng)被釋放，以為還有效，所以當(dāng)繼續(xù)對資源進行操作時，就會發(fā)生訪問違規(guī)。
可以采用深拷貝解決淺拷貝問題，即：每個對象都有一份獨立的資源，不要和其他對象共享
深拷貝：
如果一個類中涉及到資源的管理，其拷貝構(gòu)造函數(shù)、賦值運算符重載以及析構(gòu)函數(shù)必須要顯式給出。一般情況都是按照深拷貝方式提供
//傳統(tǒng)寫法：
// s2(s1)
//string(const string& s)
//{// _size = s._size;//_size和_capacity不包含'\0'
// _capacity = s._capacity;
// _str = new char[_capacity + 1];
// strcpy(_str, s._str);
//}
//現(xiàn)代寫法：
//提供swap是因為：std::swap交換兩個string對象
//將會發(fā)生1次拷貝構(gòu)造，2次賦值，3次深拷貝代價高
void swap(string& s)
{//僅交換成員
std::swap(_str, s._str);
std::swap(_size, s._size);
std::swap(_capacity, s._capacity);
}
string(const string& s)
:_str(nullptr)//防止交換后tmp._str為隨機值，析構(gòu)出錯
, _size(0)
, _capacity(0)
{string tmp(s._str);//構(gòu)造
swap(tmp);
}//傳統(tǒng)寫法：
//string& operator=(const string& s)
//{// if (this != &s)//防止自己給自己賦值 -->this沒有const修飾
// {// _size = s._size;
// _capacity = s._capacity;
// char* tmp = new char[_capacity + 1];
// delete[] _str;
// _str = tmp;
// strcpy(_str, s._str);
// }
// return *this;
//}
//現(xiàn)代寫法：
string& operator=(string s)//注意不要傳引用
{swap(s);
return *this;
}string的迭代器就是一個原生指針
typedef char* iterator;
iterator begin()
{return _str;
}
iterator end()
{return _str + _size;
}void reserve(size_t n)
{//只有n >_capacity才擴容
if (n >_capacity)
{char* tmp = new char[n + 1];
strcpy(tmp, _str);
delete[] _str;//釋放原來空間
_capacity = n;
_str = tmp;
}
}
void resize(size_t n, char c = '\0')
{if (n >_size)
{reserve(n);
for (size_t i = _size; i< n; ++i)
{ _str[i] = c;
}
_size = n;
_str[_size] = '\0';
}
else
{_str[n] = '\0';
_size = n;
}
}void push_back(char c)
{if (_size == _capacity)
{size_t newCapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2;
reserve(newCapacity);
}
_str[_size] = c;
++_size;
_str[_size] = '\0';
}string& operator+=(char c)
{push_back(c);
return *this;
}
string& operator+=(const char* str)
{append(str);
return *this;
}void append(const char* str)
{size_t len = strlen(str);
if (_size + len >_capacity)
{reserve(_size + len);
}
strcpy(_str + _size, str);
_size += len;
}string& insert(size_t pos, const char* str)
{size_t len = strlen(str);
//判斷是否擴容
if (_size + len >_capacity)
{reserve(_size + len);
}
size_t end = _size + len;
while (end >pos + len - 1)
{_str[end] = _str[end - len];
--end;
}
strncpy(_str + pos, str, len);
_size += len;
return *this;
}
刪除pos位置上的元素，并返回該元素的下一個位置
string& 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 + len + pos);
_size -= len;
}
return *this;
}std::ostream& operator<<(std::ostream& _cout, const nb::string& s)
{for (size_t i = 0; i< s.size(); ++i)
{_cout<< s[i];
}
return _cout;
}
std::istream& operator>>(std::istream& _cin, nb::string& s)
{s.clear();
char buff[128] = {'\0' };
size_t i = 0;
char ch = _cin.get();
while (ch != ' ' && ch != '\n')
{if (i == 127)
{ // 滿了
s += buff;
i = 0;
}
//先輸入到buffer中，避免頻繁擴容
buff[i++] = ch;
ch = _cin.get();
}
if (i >0)
{buff[i] = '\0';
s += buff;
}
return _cin;
}string.h
#pragma once
#include#include
namespace nb
{class string
{public:
typedef char* iterator;
string(const char* str = "")
{ size_t len = strlen(str);
_capacity = _size = len;
_str = new char[_capacity + 1];//_capacity是可以存有效字符的，+1存\0
strcpy(_str, str);
//memcpy(_str, str, _size + 1);
}
//傳統(tǒng)寫法：
// s2(s1)
//string(const string& s)
//{// _size = s._size;//_size和_capacity不包含'\0'
// _capacity = s._capacity;
// _str = new char[_capacity + 1];
// strcpy(_str, s._str);
//}
//現(xiàn)代寫法：
//提供swap是因為：std::swap交換兩個string對象
//將會發(fā)生1次拷貝構(gòu)造，2次賦值，3次深拷貝代價高
void swap(string& s)
{ //僅交換成員
std::swap(_str, s._str);
std::swap(_size, s._size);
std::swap(_capacity, s._capacity);
}
string(const string& s)
:_str(nullptr)//防止交換后tmp._str為隨機值，析構(gòu)出錯
, _size(0)
, _capacity(0)
{ string tmp(s._str);//構(gòu)造
swap(tmp);
}
//傳統(tǒng)寫法：
//string& operator=(const string& s)
//{// if (this != &s)//防止自己給自己賦值 -->this沒有const修飾
// {// _size = s._size;
// _capacity = s._capacity;
// char* tmp = new char[_capacity + 1];
// delete[] _str;
// _str = tmp;
// strcpy(_str, s._str);
// }
// return *this;
//}
//現(xiàn)代寫法：
string& operator=(string s)//注意不要傳引用
{ swap(s);
return *this;
}
~string()
{ delete[] _str;
_str = nullptr;
_size = _capacity = 0;
}
//
// iterator
iterator begin()
{ return _str;
}
iterator end()
{ return _str + _size;
}
/
// modify
void push_back(char c)
{ if (_size == _capacity)
{ size_t newCapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2;
reserve(newCapacity);
}
_str[_size] = c;
++_size;
_str[_size] = '\0';
}
string& operator+=(char c)
{ push_back(c);
return *this;
}
void append(const char* str)
{ size_t len = strlen(str);
if (_size + len >_capacity)
{ reserve(_size + len);
}
strcpy(_str + _size, str);
_size += len;
}
string& operator+=(const char* str)
{ append(str);
return *this;
}
void clear()
{ _str[0] = '\0';
_size = 0;
}
const char* c_str()const
{ return _str;
}
/
// capacity
size_t size()const
{ return _size;
}
size_t capacity()const
{ return _capacity;
}
bool empty()const
{ return _size == 0;
}
void resize(size_t n, char c = '\0')
{ if (n >_size)
{ reserve(n);
for (size_t i = _size; i< n; ++i)
{_str[i] = c;
}
_size = n;
_str[_size] = '\0';
}
else
{ _str[n] = '\0';
_size = n;
}
}
void reserve(size_t n)
{ if (n >_capacity)
{ char* tmp = new char[n + 1];
strcpy(tmp, _str);
delete[] _str;
_capacity = n;
_str = tmp;
}
}
///
access
char& operator[](size_t index)
{ assert(index< _size);//注意斷言
return _str[index];
}
//const只讀
const char& operator[](size_t index)const
{ assert(index< _size);
return _str[index];
}
///
relational operators
bool operator<(const string& s)
{ return strcmp(_str, s._str)< 0;
}
bool operator<=(const string& s)
{ return strcmp(_str, s._str)<= 0;
}
bool operator>(const string& s)
{ return !(*this<= s);
}
bool operator>=(const string& s)
{ return !(*this< s);
}
bool operator==(const string& s)
{ return strcmp(_str, s._str) == 0;
}
bool operator!=(const string& s)
{ return !(*this == s);
}
返回c在string中第一次出現(xiàn)的位置
size_t find(char c, size_t pos = 0) const
{ assert(pos< _size);
for (size_t i = pos; i< _size; ++i)
{ if (_str[i] == c)
{return i;
}
}
return npos;
}
返回子串s在string中第一次出現(xiàn)的位置
size_t find(const char* s, size_t pos = 0) const
{ assert(pos< _size);
char* ptr = strstr(_str + pos, s);
if (ptr == NULL)
{ return npos;
}
else
{ return ptr - _str;
}
}
在pos位置上插入字符c/字符串str，并返回該字符的位置
string& insert(size_t pos, char c)
{ assert(pos<= _size);
if (_size == _capacity)
{ size_t newCapacity = _capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity;
reserve(newCapacity);
}
//挪數(shù)據(jù)
size_t end = _size + 1;
while (end >pos)
{ _str[end] = _str[end - 1];
--end;
}
_str[pos] = c;
++_size;
return *this;
}
string& insert(size_t pos, const char* str)
{ size_t len = strlen(str);
if (_size + len >_capacity)
{ reserve(_size + len);
}
size_t end = _size + len;
while (end >pos + len - 1)
{ _str[end] = _str[end - len];
--end;
}
strncpy(_str + pos, str, len);
_size += len;
return *this;
}
刪除pos位置上的元素，并返回該元素的下一個位置
string& 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 + len + pos);
_size -= len;
}
return *this;
}
private:
char* _str;
size_t _capacity;
size_t _size;
const static size_t npos = -1;
};
std::ostream& operator<<(std::ostream& _cout, const nb::string& s)
{for (size_t i = 0; i< s.size(); ++i)
{ _cout<< s[i];
}
return _cout;
}
std::istream& operator>>(std::istream& _cin, nb::string& s)
{s.clear();
char buff[128] = {'\0' };
size_t i = 0;
char ch = _cin.get();
while (ch != ' ' && ch != '\n')
{ if (i == 127)
{ // 滿了
s += buff;
i = 0;
}
//先輸入到buffer中，避免頻繁擴容
buff[i++] = ch;
ch = _cin.get();
}
if (i >0)
{ buff[i] = '\0';
s += buff;
}
return _cin;
}
}
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