string类的结构定义1.string类迭代器的实现2.string类的构造、析构、拷贝构造、赋值运算符重载
2.1 string类的构造函数2.2 string类的析构函数2.3 string类的拷贝构造函数2.4 string类的赋值运算符重载 3.管理字符串的数组，可以增删查改
3.1 reverse( ) 接口实现3.2 resize( ) 接口实现3.3 push_back( ) 接口实现3.4 append( ) 接口实现3.5 insert( ) 接口实现3.6 erase( ) 接口实现3.7 find( ) 接口实现3.8 clear( ) 接口实现3.9 getline( ) 接口实现3.10 size( ) 接口实现3.11 c_str( ) 接口实现 4.[]、+=、<、<=、==、>、>=、！=、<<、>>运算符重载。
4.1 [] 运算符重载4.2 == 运算符重载4.3 += 运算符重载4.4 < 运算符重载4.4 <= 运算符重载4.5 > 运算符重载4.6 >= 运算符重载4.7 != 运算符重载4.8 << 运算符重载4.9 >> 运算符重载 5.代码仓库
前言：模拟实现string类之前先思考下需要实现哪些接口功能呢？
1.string类的迭代器。
2.string类的构造函数、析构函数、拷贝构造函数、赋值运算符重载。
3.管理字符串的数组，可以增删查改，具体包括reverse、resize、push_back、append、insert、erase、find、clear、getline接口的实现。
4.[]、+=、<、<=、==、>、>=、！=、<<、>>运算符重载。
提示：重点是string类的四个默认成员函数以及增删查改的实现。
string类的结构定义
class string{public:private:char* _str;size_t _size;size_t _capacity;static const size_t npos;};
1.string类迭代器的实现补充下npos是什么，简单理解就是无符号整型中的-1
这里string类的迭代器完全可以简单理解成指针实现、包括vector也是类似，但是到了后边的容器会有所不同。
这里只需要注意一下end( )代表什么：
class string{public: typedef char* iterator;typedef const char* const_iterator;iterator begin(){return _str;}const_iterator begin() const{return _str;}iterator end(){return _str + _size;}const_iterator end() const{return _str + _size;} };
2.string类的构造、析构、拷贝构造、赋值运算符重载 2.1 string类的构造函数
string(const char* str = ""){_size = strlen(str);_capacity = _size;_str = new char[_capacity + 1];//给_str一个strlen(s)+1长度的空间strcpy(_str, str);//拷贝}
2.2 string类的析构函数~string(){delete[] _str;_str = nullptr;_size = 0;_capacity = 0;}
2.3 string类的拷贝构造函数传统和现代两种写法
// s1.swap(s2);void swap(string& s){ //交换_s和tmp._s,就相当于给this->_s开辟了一块空间,当拷贝函数结束,tmp就会被自动释放::swap(_str, s._str);::swap(_size, s._size);::swap(_capacity, s._capacity);}//传统写法//s2(s1)string(const string& s):_str(new char[strlen(s._str)+1]){strcpy(_str, s._str);}// s2(s1) 现代写法string(const string& s):_str(nullptr)//必须置空,因为_str开始是个随机数,交换给tmp._str后,释放会引起问题, _size(0), _capacity(0){string tmp(s._str);//直接利用构造函数,给tmp对象开辟了一块空间//this->swap(tmp);swap(tmp);}
2.4 string类的赋值运算符重载传统和现代两种写法
// s1 = s3 传统写法string& operator=(const string& s){if (this != &s) // s1 = s1{delete[] _str;_str = new char[strlen(s._str) + 1];strcpy(_str, s._str);}return *this;}// s1 = s3 现代写法string& operator=(string s){swap(s);//这个swap是咱们自己写的哦return *this;}
3.管理字符串的数组，可以增删查改
3.1 reverse( ) 接口实现具体包括reverse( )、resize( )、push_back( )、append( )、insert( )、erase( )、find( )、clear( )、getline( )、size( )、c_str( )接口的实现。
// 开空间，扩展capacityvoid reserve(size_t n){if (n > _capacity){char* tmp = new char[n + 1];//注意哦~,这里必须要多开一个空间存储strncpy(tmp, _str, _size + 1);//多开的那个空间存储位置delete[] _str;_str = tmp;_capacity = n;}}
3.2 resize( ) 接口实现resize( ) 分为三种情况
当n小于size,则size等于n.当n>size但是小于capacity时,size仍等于n,但是这个时候即使你传入另一个参数ch,也没有用当n大于size时候,会增容,然后多出的空间会用ch初始化,ch如果不传,就是,最后size等于n,
// 开空间+初始化，扩展capacity 并且初始化空间。size也要动void resize(size_t n, char val = ''){if (n < _size){_size = n;_str[_size] = '';}else{if (n > _capacity){reserve(n);}for (size_t i = _size; i < n; ++i){_str[i] = val;}_str[n] = '';_size = n;}}
3.3 push_back( ) 接口实现push_back( ) 针对的是字符
void push_back(char ch){if (_size == _capacity){ //这一步是为了防止_capacity如果为0,开不了空间reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);}_str[_size] = ch;_str[_size + 1] = '';//给字符串末尾加++_size;//insert(_size, ch); //或者直接调用insert()}
3.4 append( ) 接口实现append( )针对的是字符串
void append(const char* str){insert(_size, str);}
3.5 insert( ) 接口实现包括字符和字符串的插入，需要写两个版本。
//插入字符string& insert(size_t pos, char ch){assert(pos <= _size);if (_size == _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);}// 类型强制转换成int，使用size_t的话，就永远走不出循环了（因为无符号整型的-1）char* end = _str + _size;while (end >= _str + pos){*(end + 1) = *end;--end;}_str[pos] = ch;_size++;return *this;}//在pos位置之前插入字符串string& insert(size_t pos, const char* str){assert(pos <= _size);size_t len = strlen(str);if (_size + len > _capacity){reserve(_size + len);}// 挪动数据char* end = _str + _size;while (end >= _str + pos){*(end + len) = *end;--end;}strncpy(_str + pos, str, len);_size += len;return *this;}
3.6 erase( ) 接口实现从pos位置开始删除,len个,如果len不写,末尾删除pos后的全部
string& erase(size_t pos, size_t len = npos){assert(pos < _size);size_t leftLen = _size - pos;// 1、剩余的字符长度小于要删的长度 （后面全部删完）// 2、剩余的字符长度大于要删的长度if (len >= leftLen){_str[pos] = '';_size = pos;}else{strcpy(_str + pos, _str + pos + len);_size -= len;}return *this;}
3.7 find( ) 接口实现包括字符和字符串的查找，需要写两个版本。
size_t find(char ch, size_t pos = 0){assert(pos < _size);for (size_t i = pos; i < _size; ++i){if (_str[i] == ch){return i;}}return npos;}size_t find(const char* str, size_t pos = 0){assert(pos < _size);const char* ret = strstr(_str + pos, str);if (ret){return ret - _str;}else{return npos;}}
3.8 clear( ) 接口实现void clear(){_size = 0;_str[0] = '';}
3.9 getline( ) 接口实现istream& getline(istream& in, string& s){s.clear();char ch;ch = in.get();while (ch != 'n'){s += ch;ch = in.get();}return in;}
3.10 size( ) 接口实现size_t size() const{return _size;}
3.11 c_str( ) 接口实现const char* c_str() const{return _str;}
4.[]、+=、<、<=、==、>、>=、！=、<<、>>运算符重载。 4.1 [] 运算符重载
在c++中,string的operator[]有两个重载,分别是:
char& operator[] (size_t pos); //支持读和写const char& operator[] (size_t pos) const; //只支持读
// 读const char& operator[](size_t i) const{assert(i < _size);return _str[i];}// 可读，可写char& operator[](size_t i){assert(i < _size);return _str[i];}
4.2 == 运算符重载inline bool operator==(const string& s1, const string& s2){return strcmp(s1.c_str(), s2.c_str()) == 0;}
4.3 += 运算符重载// s1 += 'x' 针对字符string& operator+=(char ch){push_back(ch);return *this;}// s1 += "xxxxx" 针对字符串string& operator+=(const char* str){append(str);return *this;}
4.4 < 运算符重载inline bool operator<(const string& s1, const string& s2){return strcmp(s1.c_str(), s2.c_str()) < 0;}
4.4 <= 运算符重载inline bool operator<=(const string& s1, const string& s2){return s1 < s2 || s1 == s2;}
4.5 > 运算符重载inline bool operator>(const string& s1, const string& s2){return !(s1 <= s2);}
4.6 >= 运算符重载inline bool operator>=(const string& s1, const string& s2){return !(s1 < s2);}
4.7 != 运算符重载inline bool operator!=(const string& s1, const string& s2){return !(s1 == s2);}
4.8 << 运算符重载ostream& operator<<(ostream& out, const string& s){for (auto ch : s){out << ch;}return out;}
4.9 >> 运算符重载istream& operator>>(istream& in, string& s){s.clear();char ch;ch = in.get();while (ch != ' ' && ch != 'n'){s += ch;ch = in.get();}return in;}
5.代码仓库
源码链接
小结一下：
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