c++系列之string的模拟实现

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string()

//注意事项：
1.初始化列表随声明的顺序进行初始化
2.const char* str = nullptr 是错误写法，编译器会报错
3.const char* str = ‘\0’类型不匹配
4.capacity+1 的原因是 _capacity是有效字符的数量加一是为了给‘\0’留空间

//构造函数
string(const char* str = "")
{
	_size = strlen(str);
	_capacity = _size;
	_str = new char(_capacity + 1);
	memcpy(_str, str, _size + 1);
}
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string()

//这里重点注意深浅拷贝
浅拷贝：也称位拷贝，编译器只是将对象中的值拷贝过来.(如果自己没写拷贝函数，编译器会自动生成浅拷贝的拷贝函数)
浅拷贝的两大缺陷：
1.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.
2.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。

深拷贝：如果一个类中涉及到资源的管理，其拷贝构造函数、赋值运算符重载以及析构函数必须要显式给出。一般情况都是按照深拷贝方式提供。

//拷贝构造函数
string(const string& s)
		{
			_size = s._size;
			_capacity = s._capacity;
			_str = new char[s._capacity + 1];
			memcpy(_str,s._str,_size+1);
		}
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3.~string()

//析构函数
~string()
		{
			_size = _capacity = 0;
			delete[] _str;
			_str = nullptr;
		}
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4. push_back()

//尾插字符
void push_back(char c)
{
	if (_size == _capacity)
	{
		int newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : 	_capacity * 2;
	    reserve(newcapacity);
		_str[_size++] = c;
		_str[_size] = '\0';
	}
}
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5.append()

//尾插字符串
void append(const char* str)
{
	size_t len = strlen(str);
	if (_size + len > _capacity)
	{
		reserve(_size+len);
	}
		/*strcpy(_str+_size, str);*/
		memcpy(_str+_size,str,len+1);
		_size = _size + len;
}
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6.insert()

//在pos添加字符或字符串
string& insert(size_t pos, size_t n,char c)
{
	assert(pos <= _size);
	if (_size+n > _capacity)
	{
		reserve(_size+n);
	}
	size_t end = _size;
	while (end >= pos && end != npos)
	{
		_str[end + n] = _str[end];
		end--;
	}
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		_str[pos+i] = c;
	}
		_size += n;
		return *this;
	}

string& insert(size_t pos, const char* str)
{
	assert(pos <= _size);
	int len = strlen(str);
	if (_size + len > _capacity)
	{
		reserve(_size + len);
	}
	size_t end = _size;
	while (end >= pos && end != npos)
	{
		_str[end + len] = _str[end];
		end--;
	}
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		_str[pos + i] = str[i];
	}
		_size += len;
		return *this;
}
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7.erase()

//消除从pos位置开始n个字符
string& erase(size_t pos, size_t len = npos)
{
	assert(pos < _size);
	if (len == npos || pos + len >= _size)
	{
		_str[pos] = '\0';
		_size = pos;
	}
	while (pos <= _size-len)
	{
		_str[pos] = _str[pos + len];
		pos++;
	}
		_size -= len;

	return *this;
}
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8.find()

 返回c在string中第一次出现的位置
size_t find(char c, size_t pos = 0) const
{
	for (size_t i = pos; i < _size; i++)
	{
		if (_str[i] == c)
		{
			return i;
		}
	}
			
}

 返回子串s在string中第一次出现的位置

size_t find(const char* s, size_t pos = 0) const
{
	char* str = _str + pos;
	while (*str)
	{
		const char* scopy = s;
		const char* strcopy = str;
		while (*scopy && *scopy == *strcopy)
		{
			scopy++;
			strcopy++;	
		}
		if (*scopy == '\0')
		{
			return str - _str;
		}
		else
		{
			str++;
		}

	}
return npos;
}
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9.clear()

//清理字符
void clear()
{
	_size = 0;
	_str[0] ='\0';
}
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10.size()

//返回有效字符大小
//这里const 是为了能让const对象和非const对象都能够调用
size_t size() const
{
	return _size;
}
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11.c_str()

//返回字符串
//这里const 是为了能让const对象和非const对象都能够调用
const char* c_str() const
{
	return _str;
}
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12.capacity()

//返回有效容量大小
//这里const 是为了能让const对象和非const对象都能够调用
size_t capacity() const
{
	return _capacity;
}
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13. operator<

bool operator<(const string& s)const
{
	int ret = memcmp(_str, s._str, _size < s._size ? _size : s._size);
	return ret == 0 ? _size < s._size : ret < 0;	
}
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14.operator==

bool operator==(const string& s))const
{
	return s._size == _size && memcmp(_str, s._str, _size ) == 0;
}
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15.operator<=

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

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

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

bool operator!=(const string& s)
{
	return !(*this == s);
}
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19.operator[]

//可读可改
char& operator[](size_t index)
{
	assert(index < _size);
	return _str[index];
}
//只读不改
const char& operator[](size_t index)const;
{
	assert(index < _size);
	return _str[index];
}
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20.operator=

string& operator=(string s)//这里调用拷贝构造，不改变原对象
{
	if (this != &s)
	{
		std::swap(_size, s._size);
		std::swap(_capacity, s._capacity);
		std::swap(_str, s._str);
	}
	return *this;
}

string& operator=(const string& s)
{
	if (&s != this)
	{
		string tmp(s);
		std::swap(_size, tmp._size);
		std::swap(_capacity, tmp._capacity);
		std::swap(_str, tmp._str);
	}
return *this;
}
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21.operator +=

//添加字符
string& operator+=(char ch)
{
	push_back(ch);
	return *this;
}
//添加字符串
string& operator+=(const char* str)
{
	append(str);
	return *this;
}
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22.operator<<

//输出输入流只能用引用接受和返回
ostream& operator<<(ostream& out, const string& s)
{
	for (auto ch : s)
	{
		out << ch;
	}
	return out;
}
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23.operator>>

ostream& operator>>(ostream& in, string& s)
{
	s.clear();
	char ch = in.get();
	while (ch == ' ' || ch == '&')
	{
		ch = in.get();
	}
	char buff[128];
	int i = 0;
	while (ch != ' ' && ch != '\n')
	{
		if (i == 127)
		{
			buff[i++] = '\0';
			i = 0;
			s += buff;
		}
		s += ch;
		ch =in.get();
	}
		if (i != 0)
		{
			buff[i] = '\0';
			s += buff;
		}
		return in;
}
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24.resize()

//设置有效字符大小，如果比原先小则保持不变，如果比原先大则在尾部添加。
void resize(size_t n, char c = '\0')
{
	if (n < _size)
	{
		_size = n;
		_str[_size] = '\0';
	}
	else
	{
		reserve(n);
		for (size_t i = _size; i < n; i++)
		{
			_str[i] = c;
		}
		_size = n;
		_str[_size] = '\0';
	}
}
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25.reserve()

//设置容量大小，只增不减
void reserve(size_t n)
{
	if (n > _capacity)
	{
		char*  tmp = new char[n + 1];
		memcpy(tmp, _str, _size + 1);
		_capacity = n;
		delete[] _str;
		_str = tmp;	
	}
}
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26.substr()

string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos)
{
	assert(pos < _size);
	int n = 0;
	if (len == npos || pos + len >= _size)
	{
		n = _size - pos;
	}
	string tmp;
	tmp.reserve(n);
	for (size_t i = pos; i < pos+n; i++)
	{
		tmp+=_str[i];//为什么不加\0 
	}
	return tmp;
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