> 作者简介：დ旧言~，目前大二，现在学习Java，c，c++，Python等
> 座右铭：松树千年终是朽，槿花一日自为荣。> 目标：能手撕模拟string类
> 毒鸡汤：时间并不可真的帮我们去解决哪些问题，它只不过是会把原来怎么也想不通的问题，变得不再重要了。
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🌟前言
前面我们已经了解string类，知道string下面的相关接口，Member functions（成员函数），Iterators（迭代器），Capacity（容量），Element access（元素访问），Modifiers（修改器），String operations （字符串操作）。今天咱就手搓一个string类，也是对string类加深印象，大家准备好了没，拿起小本本记好笔记。🤩🤩🤩
⭐主体
咱还像链表一样建三个文件，具体如下：
⭐模拟实现
咱把重要的接口实现，具体参考c++官网：string - C++ Reference
也可以参考博主写的String类：CSDN
🌙string.h头文件
在这个文件里，咱就简单的包含一下头文件....
内容如下：
- 包含头文件
- 命名空间：公有的函数 私有的成员变量 友元函数
咱看图解：
代码实现：
#include<assert.h>
#include<iostream>using namespace std;namespace lyk
{class string{public:typedef char* iterator;typedef const char* const_iterator;//迭代器//返回开始位置iterator begin(){return _str;}//返回最后位置iterator end(){return _str + _size;}//返回开始位置(深拷贝)const_iterator begin() const{return _str;}//返回最后位置(深拷贝)const_iterator end() const{return _str + _size;}//c_str返回值const char* c_str() const{return _str;}//返回元素个数size_t size() const{return _size;}//构造函数string(const char* str = "");//构造函数(初始化 == 轮子)string(const string& s);//析构函数，释放空间~string();//赋值运算重载string& operator=(string s);const char& operator[](size_t pos) const;char& operator[](size_t pos);//扩容void reserve(size_t n);//push_back插入操作（在末尾假如字符）void push_back(char ch);//append插入操作void append(const char* str);//赋值运算重载string& operator+=(char ch);//赋值运算重载加入字符string& operator+=(const char* str);//赋值运算重载加入字符串//insert插入操作void insert(size_t pos, char ch); //(插入在pos位置-- > 字符)void insert(size_t pos, const char* str);//(插入在pos位置-->字符串)//erase删除操作void erase(size_t pos, size_t len = npos);//实现拷贝函数void swap(string& s);//find查找size_t find(char ch, size_t pos = 0);//查找一个字符size_t find(const char* str, size_t pos = 0);//查找字符串//返回string字符串的一个任意子串string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos);//删除void clear();private://容量size_t _capacity = 0;//元素个数size_t _size = 0;//定义字符指针char* _str = nullptr;//const static size_t npos = -1;};//输出流istream& operator>>(istream& in, string& s);ostream& operator<<(ostream& out, const string& s);
}这里的函数我不想详细讲解，等到后面会详细介绍，咱不急，摁住大家躁动的心。
🌙string.cpp源文件
这里会和Test.cpp文件结合起来讲解，不能上来就咔咔咔写代码，写一个函数，测试一个函数，这样调试起来也比较轻松。可别忘记包含一下头文件 #include"string.h"。🫠🫠咱们也是在命名空间里面写哦。
💫构造函数
在构造函数中无非就是初始化列表和析构函数，简单来讲是实现初始化和释放内存。
构造函数：
- 一个采用strcpy初始化
- 另一个采用swap初始化（swap后面会实现）
析构函数：
这个就比较简单，字符指针置空，其它变量赋为0
代码实现：
namespace lyk
{//构造函数(初始化 == 轮子)string::string(const char* str){//元素个数_size = strlen(str);//容量_capacity = _size;//new一个容量_str = new char[_capacity + 1];//拷贝strcpy(_str, str);}//构造函数(初始化 == 轮子)string::string(const string& s){//定义一个string类string tmp(s._str);//拷贝swap(tmp);}//析构函数，释放空间string::~string(){//置空delete[] _str;_str = nullptr;_size = 0;_capacity = 0;}
}💫拷贝构造
这里捏在构造函数有个代码，这里拿出来深度讲解。
这里我们上个代码
int main()
{string s1;string s2("hello world");string s3(s2);return 0;
}当我们使用默认拷贝构造函数来实例化对象时，编译器只是将对象中的值拷贝过来。如果对象中管理资源，最后就会导致多个对象共享同一份资源，当一个对象销毁时就会将该资源释放掉，而此时另一些对象不知道该资源已经被释放，以为还有效，所以当继续对资源进项操作时，就会发生发生了访问违规。这里只有浅拷贝，我们需要一个深度拷贝的拷贝构造。
就有了下面代码：
//构造函数(初始化 == 轮子)string::string(const char* str){//元素个数_size = strlen(str);//容量_capacity = _size;//new一个容量_str = new char[_capacity + 1];//拷贝strcpy(_str, str);}💫operator=
不知道大家还记得这个函数不，swap()，这个接口可以实现深度拷贝，而这个函数在后面我们会手搓出来😁😁，大家先用着。
代码实现：
string& string::operator=(string s){swap(s);return *this;}注意：
返回的是*this（就是自己创建的string类）
💫operator[]
这个接口咱们有两种，分别实现不同调用的情况。
- 实现只可以读不可以写的接口，这里就要加const修饰。
- 实现一个可读可写的接口，就不需要const修饰咯
const char& string::operator[](size_t pos) const{assert(pos <= _size);return _str[pos];}char& string::operator[](size_t pos){assert(pos <= _size);return _str[pos];}这里需要明白，什么是可读，什么是可写🤔🤔
- 可读：可读写遍历字符串，
- 可写：可以在控制台上输入字符
💫迭代器
这里就放在string.h中，调用的时候就用起来比较方便。
public:typedef char* iterator;typedef const char* const_iterator;//迭代器//返回开始位置iterator begin(){return _str;}//返回最后位置iterator end(){return _str + _size;}//返回开始位置(深拷贝)const_iterator begin() const{return _str;}//返回最后位置(深拷贝)const_iterator end() const{return _str + _size;}//c_str返回值const char* c_str() const{return _str;}//返回元素个数size_t size() const{return _size;}具体使用如下：
void func(const string& s)
{//string::const_reverse_iterator it = s.rbegin();auto it = s.rbegin();while (it != s.rend()){// *it = 'x';cout << *it << " ";++it;}cout << endl;//auto it = s.crbegin();//while (it != s.crend())//{// // *it = 'x';// cout << *it << " ";// ++it;//}//cout << endl;
}int main()
{string s1("hello world");// 遍历// 1、下标+[]// 2、迭代器// 3、范围forstring::reverse_iterator it1 = s1.rbegin();while (it1 != s1.rend()){//*it1 = 'x';cout << *it1 << " ";++it1;}cout << endl;func(s1);return 0;
}运行结果:
💫赋值运算重载
这里也实现两节接口
插入字符：
//赋值运算重载加入字符string& string::operator+=(char ch){push_back(ch);return *this;}这里使用了push_back函数，这个函数大家不陌生吧，尾插作用。（后面会实现这个函数，咱先用着）
插入字符串：
//赋值运算重载加入字符串string& string::operator+=(const char* str){append(str);return *this;}这里使用了append函数，这个函数大家不陌生吧，它可以插入字符串，可以插入另一个string对象，而且可以指定n个字符插入，非常多样化。（后面会实现这个函数，咱先用着）
💫string类的扩容
既然是扩容的话肯定不能再在原来的字符串上扩容，因此需要开辟一个新的字符串，再把原来的字符串释放内存，在把现在开辟的空间拷贝到原来的字符串中去，再把capacity赋值。
resize其实也是扩容函数，但resize改变的是size的值，当size的值增大时自动触发string的扩容机制从而也增大了capacity的值
resize在增带size值的时候还会对没有字符的位置初始化，如果没有指定初始化内容就默认初始化为’\0’，而reserve不会进行初始化。
所以咱这里就实现一个函数，因为都基本上一样的。
//扩容void string::reserve(size_t n){if (n > _capacity){//开辟string类char* tmp = new char[n + 1];strcpy(tmp, _str);//释放原来空间delete[] _str;//拷贝_str = tmp;_capacity = n;}}💫string类的尾插
尾插嘛，push_back函数和append函数都可以尾插，这里两个函数就一起讲解了。
push_back只能插入一个字符:
//push_back插入操作（在末尾假如字符）void string::push_back(char ch){//如果空间不足if (_size == _capacity){size_t newCapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2;reserve(newCapacity);}//加入字符_str[_size] = ch;_size++;//末尾需要'\0'_str[_size] = '\0';}append可以插入字符也可以插入字符串:
//append插入操作void string::append(const char* str){//计算原来的字符串的长度size_t len = strlen(str);//判断是否需要扩容if (_size + len > _capacity){reserve(_size + len);}//拷贝strcpy(_str + _size, str);//加上插入的字符串长度_size += len;}上栗子：
int main()
{string s1("hello");s1.push_back(' ');s1.append("world");cout << s1 << endl;string s2 = "xxxx";const string& s3 = "xxxx";s2.append(++s1.begin(), --s1.end());cout << s2 << endl;s1 += '!';s1 += "xxxxx";s1 += s2;cout << s1 << endl;return 0;
}运行结果：
💫string类的insert
这里实现两个接口😏😏😏
一个插入字符：
//insert插入操作(插入在pos位置-->字符)void string::insert(size_t pos, char ch){//断言assert(pos <= _size);//判断是否需要扩容if (_size == _capacity){size_t newCapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2;reserve(newCapacity);}//向后面覆盖size_t end = _size + 1;while (end > pos){_str[end] = _str[end - 1];--end;}//插入_str[pos] = ch;_size++;}一个插入字符串：
//insert插入操作(插入在pos位置-->字符串)void string::insert(size_t pos, const char* str){//断言assert(pos <= _size);//计算插入的字符串的大小size_t len = strlen(str);//判断是否需要扩容if (_size + len > _capacity){reserve(_size + len);}//向后覆盖int end = _size;while (end >= (int)pos){_str[end + len] = _str[end];--end;}//拷贝strncpy(_str + pos, str, len);_size += len;}💫string类的erase
删除操作
//erase删除操作void string::erase(size_t pos, size_t len){assert(pos < _size);if (len == npos || pos + len >= _size){_str[pos] = '\0';_size = pos;}else{strcpy(_str + pos, _str + pos + len);_size -= len;}}insert和erase的栗子：
int main()
{//string s1("hello world");//s1.insert(5, "xxxx");//cout << s1 << endl;s1.insert(0, 1, 'x');//s1.insert(s1.begin(), 'y');//cout << s1 << endl;string s1("hello world");s1.insert(5, "xxxx");cout << s1 << endl;s1.insert(0, 1, 'x');s1.insert(s1.begin(), 'y');cout << s1 << endl;s1.erase(5, 4);cout << s1 << endl;s1.erase(5);cout << s1 << endl;return 0;
}运行结果：
💫string类的swap
交换函数：
//实现拷贝函数void string::swap(string& s){std::swap(_str, s._str);std::swap(_size, s._size);std::swap(_capacity, s._capacity);}💫string类的find
查找函数，这里有两个接口
一个查找字符：
//find查找（查找一个字符）size_t string::find(char ch, size_t pos){//遍历一遍字符串就行for (size_t i = pos; i < _size; i++){if (_str[i] == ch){return i;}}//当找不到就返回-1return npos;}一个查找字符串：
//find查找（查找字符串）size_t string::find(const char* str, size_t pos){// 返回一个指向str1中第一个出现的str2的指针，// 如果str2不是str1的一部分，则返回一个空指针。const char* ptr = strstr(_str + pos, str);if (ptr == nullptr){return npos;}else{return ptr - _str;}}咱们举个栗子了解swap和find：
int main()
{string s1("hello world hello");cout << s1 << endl;// 所有的空格替换为20%size_t pos = s1.find(' ', 0);while (pos != string::npos){s1.replace(pos, 1, "20%");// 效率很低，能不用就不要用了pos = s1.find(' ', pos + 3);}cout << s1 << endl;string s2("hello world hello");cout << s2 << endl;string s3;for (auto ch : s2){if (ch == ' '){s3 += "20%";}else{s3 += ch;}}cout << s3 << endl;s2.swap(s3);cout << s2 << endl;return 0;
}运行结果：
💫string类的substr
返回string字符串的一个任意子串
//返回string字符串的一个任意子串string string::substr(size_t pos, size_t len){//断言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;}咱举个栗子叭：
int main()
{string s1("Test.cpp");string s2("Test.tar.zip");size_t pos1 = s1.rfind('.');if (pos1 != string::npos){//string suff = s1.substr(pos1, s1.size() - pos1);string suff = s1.substr(pos1);cout << suff << endl;}size_t pos2 = s2.rfind('.');if (pos2 != string::npos){string suff = s2.substr(pos2);cout << suff << endl;}string str("https://legacy.cplusplus.com/reference/string/string/substr/");string sub1, sub2, sub3;pos1 = str.find(':');sub1 = str.substr(0, pos1 - 0);cout << sub1 << endl;pos2 = str.find('/', pos1+3);sub2 = str.substr(pos1 + 3, pos2 - (pos1 + 3));cout << sub2 << endl;sub3 = str.substr(pos2 + 1);cout << sub3 << endl;return 0;
}运行结果：
💫string类的clear
//删除void string::clear(){_size = 0;_str[0] = '\0';}💫string类的流
这里需要讲解两种流
输入流：
//输入流istream& operator>>(istream& in, string& s){//删除s.clear();char buff[128];char ch = in.get();int i = 0;while (ch != ' ' && ch != '\n'){buff[i++] = ch;if (i == 127){buff[i] = '\0';s += buff;i = 0;}ch = in.get();}if (i > 0){buff[i] = '\0';s += buff;}return in;}输出流：
//输出流ostream& operator<<(ostream& out, const string& s){for (auto ch : s){out << ch;}return out;}🌟结束语
今天内容就到这里啦，时间过得很快，大家沉下心来好好学习，会有一定的收获的，大家多多坚持，嘻嘻，成功路上注定孤独，因为坚持的人不多。那请大家举起自己的小说手给博主一键三连，有你们的支持是我最大的动力💞💞💞，回见。
