C++第十九弹---string模拟实现(下)

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1、修改操作

2、迭代器操作

3、字符串操作

4、非成员函数重载操作

总结

1、修改操作

1、string& operator+= (const char* s);

//尾部插入字符串s
2、string& operator+= (char c);

//尾部插入字符c
3、void push_back (char c);

//尾部插入字符c
4、string& append (const char* s);

//尾部插入(追加)字符串s
5、void insert(size_t pos, char ch);

//在pos位置插入字符c
6、void insert(size_t pos, const char* str);

//在pos位置插入字符串str
7、void erase(size_t pos, size_t len = npos);

//从pos位置删除n个字符
8、void swap(string& s);

//把字符串数据进行交换

void push_back(char c)
{// 扩容 容量为0则固定为4 其他则*2if (_size == _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);}_str[_size] = c;//_size下标插入字符c++_size;//将大小+1_str[_size] = '\0';//字符串最后位置给标志结束的\0
}
void append(const char* s)
{//追加字符串首先得判断空间是否足够size_t len = strlen(s);if (len > _capacity - _size)//空间不够则扩容{reserve(_size + len);//大小为原大小+插入字符串长度}strcpy(_str + _size, s);//将要追加的数据拷贝到原数据尾_size += len;//更新字符串大小
}
string& operator+=(char c)
{push_back(c);//调用尾插字符函数return *this;
}
string& operator+=(const char* str)
{append(str);return *this;
}
void insert(size_t pos, char ch)
{assert(pos <= _size);//断言，小于字符串大小才能进行插入操作// 扩容if (_size == _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);}// end=_size会有无符号与有符号比较问题，因为pos恒大于等于0，end回到-1// 无符号与有符号比较 会提升至无符号比较 即end = -1 还会大于possize_t end = _size + 1;while (end > pos)//end==pos则循环停止{_str[end] = _str[end - 1];//将前面的元素往后面一个位置移动--end;}_str[pos] = ch;//pos位置赋值字符ch++_size;//更新大小
}void insert(size_t pos, const char* str)
{assert(pos <= _size);//pos小于字符串大小才能进行插入操作size_t len = strlen(str);if (len > _capacity - _size)//容量不够则扩容{reserve(_size + len);}size_t end = _size + len;while (end > pos + len - 1){_str[end] = _str[end - len];//将原数据向后移动len位置--end;}strncpy(_str + pos, str, len);//不需要拷贝\0因此使用strncpy拷贝len长度到原串_size += len;//更新大小
}
void erase(size_t pos, size_t len = npos)
{assert(pos < _size);if (len == npos || len >= _size - pos)//长度为npos或者大于等于字符串大小-pos即删除整个字符串{_str[pos] = '\0';//直接在pos位置给\0即可_size = pos;//pos为\0下标，刚还为字符串大小}else//将pos+len位置后的数据拷贝到pos为止{strcpy(_str + pos, _str + pos + len);_size -= len;//更新长度}
}
void swap(string& s)//交换类的成员变量即可，
{std::swap(_str, s._str);//调用库函数的swap模板函数std::swap(_size, s._size);std::swap(_capacity, s._capacity);
}

2、迭代器操作

注意：暂时我们理解的迭代器实质为指针，但不完全是指针，此处就通过指针来模拟实现。

typedef char* iterator;//将迭代器定义成char*类型
typedef const char* const_iterator;将迭代器定义成const char*类型

1、const char* begin() const;

//获取指向首元素的const迭代器
2、const char* end() const;

//获取指向尾元素的const迭代器
3、char* begin();

//获取指向首元素的迭代器
4、char* end();

//获取指向尾元素的迭代器

typedef char* iterator;
typedef const char* const_iterator;const char* begin() const
{return (const char*)_str;//返回首元素地址，const修饰因此强转类型
}
const char* end() const
{return (const char*)_str + _size;//尾元素下一个位置地址，即\0位置地址
}
char* begin()
{return _str;
}
char* end()
{return _str + _size;
}

3、字符串操作

1、const char* c_str() const;

//获取C字符串首元素地址

2、size_t find(char ch, size_t pos = 0) const;

//从pos位置(默认从0位置)找字符ch，找到则返回下标，否则返回npos
3、size_t find(const char* sub, size_t pos = 0) const;

//从字符串sub的pos位置找是否有匹配的字符串，找到则返回第一个元素下标，否则返回npos
4、string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos);

//从pos位置截取len长度(默认截取整个字符串)的子串

const char* c_str() const
{return _str;//返回首地址
}
size_t find(char ch, size_t pos = 0) const
{assert(pos < _size);//小于字符串大小才能进行查找for (size_t i = 0; i < _size; i++)//遍历字符串{if (_str[i] == ch)return i;//找到字符则返回下标}return npos;
}
size_t find(const char* sub, size_t pos = 0) const
{assert(pos < _size);const char* p = strstr(sub + pos, _str);//从sub+pos位置找，调用C语言库的找子串函数，找到则返回该值的地址，否则返回NULLif (p)//不为空则返回下标，指针相减即为相差个数，即下标{return p - _str;}else//为空返回npos{return npos;}
}
string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos)
{assert(pos < _size);string sub;if (len >= _size - pos)//长度大于_size-pos即将整个字符串截取，也包括len==npos{for (size_t i = pos; i < _size; i++){sub += _str[i];//追加给sub}}else//否则截取len长度{for (size_t i = pos; i < len + pos; i++){sub += _str[i];}}return sub;
}

4、非成员函数重载操作

1、void swap(string& s1, string& s2);

//将类s1数据与类s2数据交换
2、bool operator==(const string& s1, const string& s2);

//比较s1与s2是否相等
3、bool operator<(const string& s1, const string& s2);

//比较s1是否小于s2
4、ostream& operator<<(ostream& out, const string& s);

//流插入，即打印字符串s
5、istream& operator>>(istream& in, string& s);

//流提取，即将输入的内容给s
6、istream& getline(istream& in, string& s);

//获取一行信息，即将输入中回车之前的信息给s

void swap(string& s1, string& s2)
{s1.swap(s2);//调用类成员交换函数，跟库函数中交换函数重载，先调用类成员函数
}
bool operator==(const string& s1, const string& s2)
{int ret = strcmp(s1.c_str(), s2.c_str());//调用C语言比较字符串函数，等于0则相等return ret == 0;
}
bool operator<(const string& s1, const string& s2)
{int ret = strcmp(s1.c_str(), s2.c_str());return ret < 0;
}ostream& operator<<(ostream& out, const string& s)
{for (auto ch : s){out << ch;//用范围for变量类}return out;
}istream& operator>>(istream& in, string& s)
{s.clear();//清空串schar ch = in.get();//C++库中输入函数，读取一个字符给chchar buff[128];//先开辟一个128字节空间，减少频繁扩容size_t i = 0;while (ch != '\n' && ch != ' ')//流提取不识别空格回车{buff[i++] = ch;//将字符赋值给buff数组if (i == 127)//字符串满了则追加给串s{buff[127] = '\0';//末尾追加标志符\0s += buff;i = 0;//再重新赋值字符给buff数组}ch = in.get();}if (i > 0)//i>0则再追加数据给s{buff[i] = '\0';s += buff;}return in;
}
istream& getline(istream& in, string& s)
{s.clear();char ch = in.get();char buff[128];size_t i = 0;while (ch != '\n')//不识别回车，其他原理同流插入{buff[i++] = ch;if (i == 127){buff[127] = '\0';s += buff;i = 0;}ch = in.get();}if (i > 0){buff[i] = '\0';s += buff;}return in;
}