C++|c++中string的模拟实现

c++中的string类可以实现字符串对象的一系列操作,如下图就是从cplusplus上截取的string的一部分功能:
C++|c++中string的模拟实现
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接下来我就简单模拟几个函数实现


首先,我们要给出完整的string类,包括构造函数,析构函数,私有成员char* str
并且在类内声明要实现的函数(本文我只实现了operator=,operator[ ],pushback(),以及三个operator+=,五个insert等)

#include #include using namespace std; class String { friend ostream& operator<< (ostream& os,String& s); public: String(const char* str = "")//构造函数 :_sz(strlen(str)) ,_capacity(strlen(str)+1) ,_str(new char[strlen(str)+1]) { cout<<"String(const char* str)"<

分别在类外实现各功能:
1. operator=
用一个已知对象给一个新对象赋值(效果与拷贝构造相同,但实现不同):实现这个运算符重载应该注意的是判断两个对象是否相等,并且参数与返回值是引用类型会提高效率

String& String::operator= (const String& s) { if(this != &s) //判断两个对象是否相等 { delete[] _str; _str = new char[strlen(s._str)+1]; strcpy(_str,s._str); _sz = s._sz; _capacity = s._capacity; } return *this; }

赋值运算符重载还有一种比较简单的做法,即直接交换两个对象的字符串指针即可

String& String::operator= (const String& s) { std::swap(_str,s._str); return *this; }

2. operator[ ]
重载数组坐标[ ]是比较简单的,直接返回该对象的坐标即可

char& String::operator[] (int index) { return _str[index]; }


//由于_str是指向该字符串的指针,_str[ index ]是对下标为index的字符的解引用,所以返回值类型为char
3. Push_Back()
要在字符数组尾部插入一个元素,那就一定要先想到容量的问题,因此需要定义两个成员_sz,_capacity,_sz标记当前容量,_capacity表示每次扩大容量的个数,其次就可以用一个CheckCapacity()函数来解决容量问题,包括检测与增容。由于该函数是在用的时候自动检测,所以不需要被外部使用者知道,因此可以将此函数在类内声明为私有
【C++|c++中string的模拟实现】
private: void CheckCapacity(int count) { if(_sz+count >= _capacity) { int newCapacity = 2*_capacity > (_capacity + count) ? 2*_capacity : (_capacity+count); char* temp = new char[newCapacity]; strcpy(temp,_str); delete[] _str; _str = temp; _capacity = newCapacity; } }

解决了容量的问题,接下来就可以插入了,只需将字符插入到最后一个位置并加上'\0'就ok了

void String::Push_Back(char c) { CheckCapacity(1); _str[_sz++] = c; _str[_sz] = '\0'; }

4. operator+=
C++|c++中string的模拟实现
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例:string str1("abcdef");
string str2("123456");
str1 += str2; ------------>>abcdef123456
str1 += "123456"; ---------->>abcdef123456
str1 += 'L'; ----------->>abcdefL
如果是字符串,就可以用strcat函数将其追加在前一个字符串后边;如果是一个字符,处理方法类似于Push_Back

String& String::operator+= ( const String& str ) { CheckCapacity(strlen(str._str)); strcat(_str,str._str); _sz += strlen(str._str); _str[_sz] = '\0'; return *this; } String& String::operator+= ( const char* s ) { CheckCapacity(strlen(s)); strcat(_str,s); _sz += strlen(s); _str[_sz] = '\0'; return *this; } String& String::operator+= ( char c ) { CheckCapacity(1); _str[_sz++] = c; _str[_sz] = '\0'; return *this; }

5. insert
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例:
string str1("12345");
string str2("abcde");
//String& insert ( size_t pos, const String& str );
str1.insert(3,str2); ------>> 12abcde345
//String& insert ( size_t pos1, const String& str, size_t pos2, size_t n );
str1.insert(2,str2,3,2); ----->>1cd2345
//String& insert ( size_t pos, const char* s, size_t n);
str1.insert(2,"abcdef",3); ----->>1abc2345
//String& insert ( size_t pos, const char* s );
str1.insert(4,"abc"); ----->>123abc45
//String& insert ( size_t pos, size_t n, char c );
str1.insert(2,5,'c'); ------>>1ccccc2345

String& String::insert ( size_t pos, const String& str ) { if((pos>0) && (pos<=strlen(_str))) //判断pos是否合理 { CheckCapacity(strlen(str._str)); char* tmp = new char[strlen(_str)-pos+2]; strcpy(tmp,_str+pos-1); //保存_str的pos位及之后的内容 //我们可以利用strcat函数来追加一个字符串,但前提是必须使前一个字符串(str1)以'\0'结尾 _str[pos-1] = '\0'; strcat(_str,str._str); strcat(_str,tmp); _sz += strlen(str._str); _str[_sz] = '\0'; delete[] tmp; } return *this; } String& String::insert ( size_t pos1, const String& str, size_t pos2, size_t n ) { if((pos1>0) && (pos1<=strlen(_str))) //判断pos1是否合理 { if((pos2>0) && (pos2<=strlen(str._str))) //判断pos2是否合理 { if((n>0) && (n<=strlen(str._str)-pos2)) //检测n是否合理 { CheckCapacity(n); char* tmp = new char[strlen(_str)-pos1+2]; strcpy(tmp,_str+pos1-1); //保存_str的pos1位及之后的内容 _str[pos1-1] = '\0'; strncat(_str,str._str+pos2-1,n); strcat(_str,tmp); _sz += strlen(str._str); _str[_sz] = '\0'; delete[] tmp; } } } return *this; } String& String::insert ( size_t pos, const char* s, size_t n) { if((pos>0) && (pos<=strlen(_str))) //判断pos是否合理 { CheckCapacity(n); char* tmp = new char[strlen(_str)-pos+2]; strcpy(tmp,_str+pos-1); //保存_str的pos位及之后的内容 _str[pos-1] = '\0'; strncat(_str,s,n); strcat(_str,tmp); _sz += strlen(s); _str[_sz] = '\0'; delete[] tmp; } return *this; } String& String::insert ( size_t pos, const char* s ) { if((pos>0) && (pos<=strlen(_str))) //判断pos是否合理 { CheckCapacity(strlen(s)); char* tmp = new char[strlen(_str)-pos+2]; strcpy(tmp,_str+pos-1); //保存_str的pos位及之后的内容 _str[pos-1] = '\0'; strcat(_str,s); strcat(_str,tmp); _sz += strlen(s); _str[_sz] = '\0'; delete[] tmp; } return *this; } String& String::insert ( size_t pos, size_t n, char c ) { if((pos>0) && (pos<=strlen(_str))) //判断pos是否合理 { CheckCapacity(n); int i = 1; char* tmp = new char[strlen(_str)-pos+2]; strcpy(tmp,_str+pos-1); //2345 //_str[pos-1] = '\0'; for(i=1; i<=n; i++) { _str[i] = c; } _str[i] = '\0'; strcat(_str,tmp); _sz += n; _str[_sz] = '\0'; delete[] tmp; } return *this; }




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