移情别恋c++ ദ്ദി˶ー̀֊ー́ ) ——5.string(模拟实现)

1.存储结构

namespace zone
{class string{public:private: //设置私有,不允许随便访问底层数据char* _str; //字符串存储空间首地址指针size_t _size; //当前字符数量size_t _capaicty; //可用容量static const size_t npos;}const size_t string::nops = -1;//在类外面初始化
}

_str:指向字符串存放的空间的指针


_size:代表当前所存储的有效字符数量


_capacity:代表当前可存储的最大容量


nops:此值设置为 -1,无符号整型转换就是42亿,且此值为const和静态参数具有全局效应,某些函数设置其为缺省参数

2.默认成员函数

注意:在test.cpp文件中 #include“string.h“需要写在 using namespace std; 下方

因为构造函数需要调用iostream中的函数(strlen),而展开iostream需要使用using namespace std,而寻找默认从展开处往上找。

如果#include“string.h“写在 using namespace std上方

调用strlen时就会从#include“string.h“上方找,会找不到using namespace std,自然无法调用strlen。

2.1构造函数

1.初始化列表

string(const char* str="")// 传的是常量字符串 需要用const:_size(strlen(str)), _capacity(_size)
{_str = new char[_capacity+1];//+1是因为要存“\0"strcpy(_str, str);
};

1先得出字符串的长度,初始化size,capacity。

2.用 new 为str开空间。

3.复制字符串。

2.拷贝构造

	void swap(string& s){std::swap(_str, s._str);std::swap(_size, s._size);std::swap(_capacity, s._capacity);}//s2(s1)string(const string& str)      //记得加&!!!!!!!!!!!!!!: _str(NULL),_size(0),_capacity(0){string tmp(str._str);     //调用初始化列表swap(tmp);}//s2=s1string&operator=(string str)      //传值传参,调用拷贝构造(上文){swap(str);    //这里将s1和str交换,出作用域后,将原来s1里的内容析构return *this;}

2.2 析构函数 

~string()
{delete[] _str;_str = NULL;_size = _capacity = 0;
}

因为我们使用 new[ ] 申请,所以对应的释放是 delete[ ] ,这里需要注意! 

3.容量操作函数 

3.1.reserve(设置空间大小)

void reserve(size_t num)
{if (num >= _capacity)  //默认为扩容{char* str = new char[num + 1];   //+1表示为\0留空间strcpy(str, _str);delete[] _str;_str = str;_capacity = num;}
}

3.2  resize(重新设置string的长度)

void resize(size_t n, char ch = '\0')
{if (n <= _size)     //小于size,相当于删除{_str[n] = '\0';      _size = n;}else              //大于size,相当与添加{reserve(n);while (_size < n){_str[_size] = ch;_size++;}_str[_size] = '\0';}
}

3.3 获取size和capacity 

size_t size()
{return _size;
}size_t capacity()
{return _capacity;
}

4.字符串访问函数

4.1[]

 char& operator[](size_t pos)
{assert(pos < _size);return _str[pos];
}

实现数组的访问模式

4.2迭代器 

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;}

通过返回指针的方式实现迭代器的功能

5.插入类函数 

   5.1 push_back(尾插字符)

void push_back(char str)        //这里可以不用const,因为是非指针的拷贝构造,str改变不会影响原字符的改变
{if (_size == _capacity)reserve(_capacity * 2);_str[_size] = str;_size++;_str[_size] = '\0';      //记得有\0
}

5.2 append (尾插字符串)

void append(const char* str)           //这里需要用const,因为是指针的拷贝构造(值拷贝),新指针也指向原字符串(常量),不能改变
{if (_size+ strlen(str) > _capacity)reserve(_capacity+strlen(str));strcpy(_str + _size, str);         //从最末尾处开始复制str_size += strlen(str);
}

5.3 insert(在某一位置插入字符或字符串) 

void insert(size_t pos, char str)   //插入字符
{assert(pos <= _size);if (_size == _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);}int end = _size;while (end >= (int)pos)      //需要强制类型转换成int,否则会因为类型提升倒置死循环{_str[end + 1] = _str[end];end--;}_str[pos] = str;_size++;
}void insert(size_t pos,const char* str)    //插入字符串
{int len = strlen(str);if (_size == _capacity){reserve(_capacity == 0 ? len : _capacity+len);}int end = _size;while (end >= (int)pos)     //需要强制类型转换成int,否则会因为类型提升倒置死循环{_str[end + len] = _str[end];end--;}strncpy(_str + pos,str,len);//使用strncpy控制复制区间_size = _size + len;}

6.删除类函数(erase) 

void erase(size_t pos, size_t len = npos)  //从pos位置开始,删除len个字符
{assert(pos < _size);if (len == npos || pos + len >= _size)      //从pos处开始删完 或者 超出_size也是删完{_str[pos] = '\0';_size = pos;}else{size_t  flag = pos + len;while (flag <= _size){_str[flag - len] = _str[flag];++flag;}_size -= len;}
}

7.运算符重载 

7.1 +=

string& operator+=(char str)//字符
{push_back(str);return *this;
}string& operator+=(const char* str)   //字符串,记得加const
{append(str);return *this;
}

7.2 逻辑判断运算符

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 || *this == s;
}bool operator>(const string& s)
{return !(*this <= s);
}bool operator>=(const string& s)
{return !(*this < s);
}bool operator!=(const string& s)
{return !(*this == s);
}

string类的比较

8.查找和提取函数 

8.1查找函数 find

size_t find(char ch, size_t pos = 0)       //查找字符, 提供缺省值,可以控制在何处开始查找
{for (size_t i = pos; i < _size; i++)    {if (_str[i] == ch)return i;}return pos;
}size_t find(const char* str, size_t pos = 0)   //查找字符串,提供缺省值,可以控制在何处开始查找
{const char* p = strstr(_str+pos, str);if (p){return p - _str;     //返回首个字符的位置}elsereturn npos;
}

8.2 提取函数 substr 

string substr(size_t pos, size_t len = npos)     //从pos位置开始取len个字符
{string s;size_t end = pos + len;if (len == npos || pos + len > _size){len = _size - pos;end = _size;}s.reserve(len);for (size_t i = pos; i < end; i++){s += _str[i];}return s;          //传值返回,调用拷贝构造(深拷贝)
}

9.流操作(要写在class外,namespace内) 

9.1流插入

ostream& operator<<(ostream& out, const string& s)
{for (auto ch :s){out << ch;}return out;
}

9.2 流提取 

istream& operator<<(istream& in, string& s)
{s.clear();       //需要先清空字符串,不然+=会调用尾插 到之前的字符串char ch;ch=in.get();    //用于读入空格while (ch != ' ' && ch != '\n'){s += ch;ch = in.get();}return in;}

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