【C++】string类 _模拟实现 _源码[复习专用]

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using namespace std;
 
namespace zwx
{
	class string
	{
	public:
		//string迭代器就是指针
		typedef char* iterator;
		iterator begin()
		{
			return _str;
		}
		iterator end()
		{
			return _str + _size;
		}
 
		typedef const char* const_iterator;//*在const之后，表示char*指向的内容不可修改
		const_iterator begin() const  //只能读，不能写
		{
			return _str;
		}
		const_iterator end() const
		{
			return _str + _size;
		}
 
		//构造函数
		string(const char* str = "")
		{
			_size = strlen(str);
			_capacity = _size;
			_str = new char[_capacity + 1];
 
			strcpy(_str, str);
		}
 
		// //传统写法 拷贝构造
		//string(const string& s)
		//	:_str(new char[s._capacity+1])
		//	, _size(s._size)
		//	, _capacity(s._capacity)
		//{
		//	strcpy(_str, s._str);
		//}
        operator=
		//string& operator=(const string& s)
		//{
		//	if (this != &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 
		void swap(string& tmp)
		{
			::swap(_str, tmp._str);//::调用全局std中的swap
			::swap(_size, tmp._size);
			::swap(_capacity, tmp._capacity);
		}//全局中的swap函数会调用拷贝构造(自定义类型)，string中的swap只进行成员变量的交换
 
		string(const string& s)
			:_str(nullptr)//可以delete nullptr，但是不能delete野指针
			, _size(0)
			, _capacity(0)
		{
			string tmp(s._str);//调用构造函数
			swap(tmp); //this->swap(tmp);
		}
 
		string& operator=(string s)//s顶替tmp做打工人
		{
			swap(s);
			return *this;
		}
 
		~string()
		{
			delete[] _str;//可以delete nullptr，不能delete一个随机的空间
			_str = nullptr;
			_size = _capacity = 0;
		}
 
		const char* c_str() const
		{
			return _str;
		}
 
		size_t size() const//返回的是一个内置类型的数字
		{
			return _size;
		}
 
		size_t capacity() const
		{
			return _capacity;
		}
 
		const char& operator[](size_t pos) const
		{
			assert(pos < _size);
			return _str[pos];
		}
 
		char& operator[](size_t pos)//可以修改
		{
			assert(pos < _size);
			return _str[pos];
		}
 
		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')
		{
			if (n > _size)
			{
				// 插入数据
				reserve(n);
				for (size_t i = _size; i < n; ++i)
				{
					_str[i] = ch;
				}
				_str[n] = '\0';
				_size = n;
			}
			else
			{
				// 删除数据
				_str[n] = '\0';
				_size = n;
			}
		}
 
		void push_back(char ch)
		{
			 //满了就扩容
			if (_size == _capacity)
			{
				reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);
			}
			_str[_size] = ch;
			++_size;
			_str[_size] = '\0';
		}
 
		void append(const char* str)
		{
			size_t len = strlen(str);
			// 满了就扩容
			if (_size + len > _capacity)
			{
				reserve(_size+len);//容量刚好够用
			}
			strcpy(_str + _size, str);
			//strcat(_str, str); 需要找\0，效率低
			_size += len;
		}
 
		string& operator+=(char ch)
		{
			push_back(ch);
			return *this;
		}
 
		string& operator+=(const char* str)
		{
			append(str);
			return *this;
		}
 
		string& insert(size_t pos, char ch)
		{
			assert(pos <= _size);//pos前面插入
			if (_size == _capacity)
			{
				reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);
			}
			size_t end = _size + 1;
			while (end > pos)
			{
				_str[end] = _str[end - 1];
				--end;
			}
 
			_str[pos] = ch;
			++_size;
			return *this;
		}
 
		string& insert(size_t pos, const char* str)
		{
			assert(pos <= _size);
			size_t len = strlen(str);
			if (_size + len > _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;
 
			return *this;
		}
 
		void 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 + pos + len);
				_size -= len;
			}
		}
 
		void clear()
		{
			_str[0] = '\0';
			_size = 0;//capacity不需要改变
		}
 
		size_t find(char ch, size_t pos = 0) const
		{
			assert(pos < _size);
 
			for (size_t i = pos; i < _size; ++i)
			{
				if (ch == _str[i])
				{
					return i;
				}
			}
 
			return npos;
		}
 
		size_t find(const char* sub, size_t pos = 0) const
		{
			assert(sub);
			assert(pos < _size);
			const char* ptr = strstr(_str + pos, sub);
			if (ptr == nullptr)
			{
				return npos;
			}
			else
			{
				return ptr - _str;
			}
		}
 
		string substr(size_t pos, size_t len = npos) const
		{
			assert(pos < _size);
			size_t realLen = len;
			if (len == npos || pos + len > _size)
			{
				realLen = _size - pos;
			}
			string sub;
			for (size_t i = 0; i < realLen; ++i)
			{
				sub += _str[pos + i];
			}
			return sub;
		}
 
		bool operator>(const string& s) const
		{
			return strcmp(_str, s._str) > 0;
		}
 
		bool operator==(const string& s) const
		{
			return strcmp(_str, s._str) == 0;
		}
 
		bool operator>=(const string& s) const
		{
			return *this > s || *this == s;
		}
 
		bool operator<=(const string& s) const
		{
			return !(*this > s);
		}
 
		bool operator<(const string& s) const
		{
			return !(*this >= s);
		}
 
		bool operator!=(const string& s) const
		{
			return !(*this == s);
		}
	private:
		char* _str;//指向字符串所在的空间
		size_t _size; //声明顺序为定义和初始化顺序
		size_t _capacity;//存储有效字符串的个数(不包括字符 '\0')
 
	public:
		// const static 语法特殊处理 --直接可以当成定义初始化
		const static size_t npos = -1;
	};
 
 
	//没有访问类中的私有，不需要实现友元 
	//返回ostream& 实现连续插入
	ostream& operator<<(ostream& out, const string& s)
	{
		for (size_t i = 0; i < s.size(); ++i)
		{
			out << s[i];
		}
 
		return out;
	}
 
	istream& operator>>(istream& in, string& s)
	{
		s.clear();//与std库中的string一致
		char ch;
		ch = in.get();// 从输入流中提取字符
		const size_t N = 32;
		char buff[N];
		size_t i = 0;
		while (ch != ' ' && ch != '\n')
		{
			buff[i++] = ch;//避免每次都+=到s中 防止频繁的扩容
			if (i == N - 1)
			{
				buff[i] = '\0';
				s += buff;
				i = 0;
			}
			ch = in.get();
		}
		buff[i] = '\0';
		s += buff;
		return in;
	}
}