• [手撕STL] string类


    前言:

    本文将string类中一些主要的函数模拟出来!

    1.构造函数

    通过缺省值构造函数,可以同时解决默认构造函数

    string( const char* str="")
    	:_str(new char[strlen(str)+1])
    	,_size(strlen(str))
    	,_capacity(strlen(str))
    {
    	strcpy(_str, str);
    }
    
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    2. 拷贝构造和赋值重载

    基本写法

    这里设计深浅拷贝,如果直接调用默认拷贝构造的话就是浅拷贝,当调用析构函数的时候就会崩溃,原因就是char*指针指向同一块空间了,所以我们必须采取深拷贝的方法,重新开辟一块空间

    string(const string& s)
    {
    	_str=new char[s._capacity+1];
    	_size = s._size;
    	_capacity = s._capacity;
    	strcpy(_str, s._str);
    }
    string& operator=(const string& s)
    {
    	if (this != &s)
    	{
    		char* tmp = new char(s._capacity + 1);
    		strcpy(tmp, s._str);
    		delete[] _str;
    		_size = s._size;
    		_capacity = s._capacity;
    		_str = tmp;
    	}
    	return *this;
    }
    
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    资本思维的写法(1)

    通过调用构造函数完成拷贝构造!!

    void swap(string& tmp)
    {
    	std::swap(_str, tmp._str);
    	std::swap(_size, tmp._size);
    	std::swap(_capacity, tmp._capacity);
    
    }
    string(const string& s)
    {
    	string tmp(s._str);//调用构造函数
    	swap(tmp);
    }
    
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    发挥到极致的资本思维的写法(2)

    之前我们都是用的引用传参,现在我们用传值传参,我知道传值传参会生成一个拷贝,所以直接让s代替tmp打工

    string& operator=(string s)
    {
    	swap(s);
    	return *this;
    }
    string& operator=(const string& s)
    {
    	if (this != &s)
    	{
    		string tmp(s);//调用拷贝构造
    		swap(tmp);
    	}
    	return *this;
    }
    
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    3. 析构函数

    ~string()
    {
    	_size = 0;
    	_capacity = 0;
    	_str = nullptr;
    	delete[] _str;
    }
    
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    4. 内置函数实现(实现很常规)

    	size_t size() const
    	{
    		return _size;
    	}
    	char* c_str()
    	{
    		return _str;
    	}
    	size_t capacity() const
    	{
    		return _capacity;
    	}
    	const char& operator[](size_t pos) const
    	{
    		assert(pos < _size);
    		return _str[pos];
    	}
    	char& operator[](size_t pos)
    	{
    		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 push_back(char ch)
    	{
    		if (_size == _capacity)
    		{
    			reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);
    		}
    		_str[_size] = ch;
    		++_size;
    		_str[_size] = '\0';
    	}
    	string& operator+=(char ch)
    	{
    		 push_back(ch);
    		 return *this;
    	}
    	
    	void append(const string& s)
    	{
    		if (_size + s._size > _capacity)
    		{
    			reserve(_size + s._size);
    		}
    
    		strcpy(_str + _size, s._str);
    		_size += s._size;
    	}
    
    	string& operator+=(const string& s)
    	{
    		append(s);
    		return *this;
    	}
    
    	string& insert(size_t pos, char ch)
    	{
    		assert(pos <= _size);
    		if (_size+1 == _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 string& s)
    	{
    		assert(pos <= _size);
    		if (_size+s._size == _capacity)
    		{
    			reserve(_size + s._size);
    		}
    		size_t end = _size + s._size;
    		while (end > pos)
    		{
    			_str[end] = _str[end - s._size];
    			--end;
    		}
    		strncpy(_str + pos, s._str, s._size);
    		_size+=s._size;
    		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;
    	}
    
    
    	size_t find(char ch, size_t pos = 0) const
    	{
    		for (size_t i = pos; i < _size; ++i)
    		{
    			if (_str[i] == ch)
    				return i;
    		}
    		return npos;
    	}
    	size_t find(const char* sub, size_t pos = 0) const
    	{
    		char* n = strstr(_str + pos, sub);
    		if (n == nullptr)
    			return npos;
    		else
    			return n - _str;
    	}
    
    	string substr(size_t pos, size_t len = npos) const
    	{
    		assert(pos < _size);
    		size_t realLen = len;
    		if (len == npos || pos + len > _size)//防止len过大
    		{
    			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 strcmp(_str, s._str) >= 0;
    
    	}
    	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);
    	}
    
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    5. operator>>和operator<<

    这里我并没有采用友元函数,直接通[]取到对应的字符
    流插入这边做了一个小小的优化,就是我们每次输入都得+=,这用频繁的开辟空间效率较低,我们采用一个临时数组,将我们输入的这些字符都放到临时数组里然后统一+=到字符串中

    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();
    	char ch;
    	ch = in.get();
    	const size_t N = 32;
    	char buff[N];
    	size_t i = 0;
    	while (ch != ' ' && ch != '\n')
    	{
    		buff[i++] = ch;
    		if (i == N - 1)
    		{
    			buff[i] = '\0';
    			s += buff;
    			i = 0;
    		}
    		ch = in.get();
    	}
    	buff[i] = '\0';
    	s += buff;
    	return in;
    }
    
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    完整代码

    #pragma once
    #include
    #include
    using  std::istream; 
    using  std::ostream;
    
    class string
    {
    public:
    	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;
    	}
    	//string()
    	//	:_str(new char[1])
    	//	,_size(0)
    	//	,_capacity(0)
    	//{	
    	//	_str[0]='\0';
    	//}
    	string( const char* str="")
    		:_str(new char[strlen(str)+1])
    		,_size(strlen(str))
    		,_capacity(strlen(str))
    	{
    		strcpy(_str, str);
    	}
    
    
    	//传统写法
    	//string(const string& s)
    	//{
    	//	_str=new char[s._capacity+1];
    	//	_size = s._size;
    	//	_capacity = s._capacity;
    	//	strcpy(_str, s._str);
    	//}
    
    	//string& operator=(const string& s)
    	//{
    	//	if (this != &s)
    	//	{
    	//		char* tmp = new char(s._capacity + 1);
    	//		strcpy(tmp, s._str);
    	//		delete[] _str;
    	//		_size = s._size;
    	//		_capacity = s._capacity;
    	//		_str = tmp;
    	//	}
    	//	return *this;
    	//}
    
    
    	 //老板思维(1)
    	void swap(string& tmp)
    	{
    		std::swap(_str, tmp._str);
    		std::swap(_size, tmp._size);
    		std::swap(_capacity, tmp._capacity);
    
    	}
    	string(const string& s)
    	{
    		string tmp(s._str);//调用构造函数
    		swap(tmp);
    	}
    	//string& operator=(const string& s)
    	//{
    	//	if (this != &s)
    	//	{
    	//		string tmp(s);
    	//		swap(tmp);
    	//	}
    	//	return *this;
    	//}
    	//老板思维(2)
    	//让s代替tmp打工
    	string& operator=(string s)
    	{
    		swap(s);
    		return *this;
    	}
    	~string()
    	{
    		_size = 0;
    		_capacity = 0;
    		_str = nullptr;
    		delete[] _str;
    	}
    
    
    
    	size_t size() const
    	{
    		return _size;
    	}
    	char* c_str()
    	{
    		return _str;
    	}
    	size_t capacity() const
    	{
    		return _capacity;
    	}
    	const char& operator[](size_t pos) const
    	{
    		assert(pos < _size);
    		return _str[pos];
    	}
    	char& operator[](size_t pos)
    	{
    		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 push_back(char ch)
    	{
    		if (_size == _capacity)
    		{
    			reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);
    		}
    		_str[_size] = ch;
    		++_size;
    		_str[_size] = '\0';
    	}
    	string& operator+=(char ch)
    	{
    		 push_back(ch);
    		 return *this;
    	}
    	
    	void append(const string& s)
    	{
    		if (_size + s._size > _capacity)
    		{
    			reserve(_size + s._size);
    		}
    
    		strcpy(_str + _size, s._str);
    		_size += s._size;
    	}
    
    	string& operator+=(const string& s)
    	{
    		append(s);
    		return *this;
    	}
    
    	string& insert(size_t pos, char ch)
    	{
    		assert(pos <= _size);
    		if (_size+1 == _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 string& s)
    	{
    		assert(pos <= _size);
    		if (_size+s._size == _capacity)
    		{
    			reserve(_size + s._size);
    		}
    		size_t end = _size + s._size;
    		while (end > pos)
    		{
    			_str[end] = _str[end - s._size];
    			--end;
    		}
    		strncpy(_str + pos, s._str, s._size);
    		_size+=s._size;
    		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;
    	}
    
    
    	size_t find(char ch, size_t pos = 0) const
    	{
    		for (size_t i = pos; i < _size; ++i)
    		{
    			if (_str[i] == ch)
    				return i;
    		}
    		return npos;
    	}
    	size_t find(const char* sub, size_t pos = 0) const
    	{
    		char* n = strstr(_str + pos, sub);
    		if (n == nullptr)
    			return npos;
    		else
    			return n - _str;
    	}
    
    	string substr(size_t pos, size_t len = npos) const
    	{
    		assert(pos < _size);
    		size_t realLen = len;
    		if (len == npos || pos + len > _size)//防止len过大
    		{
    			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 strcmp(_str, s._str) >= 0;
    
    	}
    	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);
    	}
    private:
    	char* _str;
    	int _size;
    	int _capacity;
    
    
    	const static size_t npos = -1;
    };
    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();
    	char ch;
    	ch = in.get();
    	const size_t N = 32;
    	char buff[N];
    	size_t i = 0;
    	while (ch != ' ' && ch != '\n')
    	{
    		buff[i++] = ch;
    		if (i == N - 1)
    		{
    			buff[i] = '\0';
    			s += buff;
    			i = 0;
    		}
    		ch = in.get();
    	}
    	buff[i] = '\0';
    	s += buff;
    	return in;
    }
    
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/m0_60565784/article/details/126350504