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前言

在上一篇文章中，我們了解到了std::string類的常用接口函數(shù)以及如何熟練使用。在這片文章中，我們將深入探討如何模擬實(shí)現(xiàn)一個基本的string類。我們的目的不是創(chuàng)建一個功能完整的string庫，而是通過這個過程來學(xué)習(xí)字符串處理的基本原理和常見的實(shí)現(xiàn)技巧。通過模擬實(shí)現(xiàn)string類，我們不僅能夠深入理解字符串的內(nèi)部工作原理，還能鍛煉我們的編程能力，提高解決問題的能力，希望這篇文章能過為你的編程之旅提供有價值的參考和啟發(fā)。

注意：模擬實(shí)現(xiàn)string類需要用到三個文件

• test.cpp文件用來進(jìn)行測試
• string.cpp文件用來定義接口函數(shù)(部分較為短小的函數(shù)將會直接在string.h文件中定義)
• string.h文件用來聲明頭文件和string類

一.string類的默認(rèn)成員函數(shù)以及深拷貝

1.基本框架

為了和庫里面的std::string類進(jìn)行區(qū)分，我們首先定義一個命名空間Mystring用來封裝我們自己模擬實(shí)現(xiàn)的string類。

基本框架如下：

namespace Mystring{class string{Public:static const size_t npos=-1;//成員函數(shù)private://成員變量char* _str;size_t _size;size_t capacity;};
}

• _str在堆上開辟動態(tài)內(nèi)存用來存儲string對象的數(shù)據(jù)。
• _size用來記錄string對象的實(shí)際大小。
• _capacity用來記錄當(dāng)前string對象可存儲的最大容量。
• npos是一個無符號整形的最大值，在查找等相關(guān)函數(shù)會用到。

2.默認(rèn)成員函數(shù)

前面我們知道，一個類中有六個默認(rèn)成員函數(shù)（在我之前的文章類和對象（二）中有關(guān)于默認(rèn)成員函數(shù)的詳細(xì)講解，不清楚的可以看我之前的文章），在模擬實(shí)現(xiàn)string類時，我們只需要實(shí)現(xiàn)常用的四個（構(gòu)造函數(shù)，析構(gòu)函數(shù)，拷貝構(gòu)造函數(shù)，賦值運(yùn)算符重載）即可。

1.構(gòu)造函數(shù)

• 代碼實(shí)現(xiàn)：

  //string.h中聲明
  string(const char* str = "");
  //string.cpp中定義
  Mystring::string::string(const char* str)
  :_size(strlen(str))
  ,_capacity(_size)
  ,_str(new char[_size+1])
  {memcpy(_str,str,_size+1);
  }
  

• 實(shí)現(xiàn)原理：

  • str字符串作為常量參數(shù)用來創(chuàng)建string對象，缺省值為空字符串（當(dāng)沒有參數(shù)時就是創(chuàng)建一個空對象），缺省值要在聲明中給，不能再定義中給。
  • _size字符串大小和_capacity容量初始化值為參數(shù)str字符串的大小(strlen(str))。
  • _str指針用來指向存儲string對象的動態(tài)內(nèi)存，開辟空間的大小為參數(shù)str字符串的大小加一，加一是為了存放結(jié)尾的’\0’，開辟空間后要將str字符串內(nèi)容拷貝到開辟的動態(tài)內(nèi)存。

2.析構(gòu)函數(shù)

• 代碼實(shí)現(xiàn)：

  //string.h文件中聲明
  ~string();
  //string.cpp文件中定義
  Mystring::string::~string(){delete[] _str;_str=nullptr;_size=0;_capacity=0;
  }
  

• 實(shí)現(xiàn)原理：

  • 釋放動態(tài)內(nèi)存空間，再將_str指針置為空指針。
  • _size字符串大小和_capacity容量置為0。

3.拷貝構(gòu)造函數(shù)（深拷貝）

• 代碼實(shí)現(xiàn)：

  //string.h文件中聲明
  string(const string&s);
  //string.cpp文件中定義
  Mystring::string::string(const string&s)
  {_str=new char[s._capacity+1];strcpy(_str,s._str);_size=s._size;_capacity=s._capacity;
  }
  

• 實(shí)現(xiàn)原理：

  • 用一個string對象拷貝構(gòu)造一個新的string對象，拷貝構(gòu)造函數(shù)需要完成深拷貝。
  • 先用字符串s的容量作為新空間的大小申請一個新的動態(tài)內(nèi)存空間，再將s字符串的數(shù)據(jù)拷貝到新的內(nèi)存空間中。
  • 新的string對象的_size和_capacity分別是原string對象的_size和_capacity.

4.賦值運(yùn)算符重載（深拷貝）

• 代碼實(shí)現(xiàn)：

  //string.h文件中聲明
  string& operator=(const string&s);
  //string.cpp文件中定義
  Mystring::string& Mystring::string::operator=(const string&s)
  {char* tmp=new char[s._capacity+1];memcpy(tmp,s._str,s._size+1);delete[] _str;_str=tmp;_capacity=s._capacity;_size=s._size;return *this;
  }
  

• 實(shí)現(xiàn)原理：

  • 賦值和拷貝構(gòu)造的不同點(diǎn)在于，拷貝構(gòu)造是用已有的對象拷貝構(gòu)造一個新的對象；而賦值是用一個已存在的對象賦值給另一個已存在的對象，賦值也是需要完成深拷貝。
  • 先用賦值對象s的容量大小申請一個新的動態(tài)內(nèi)存空間，設(shè)置一個新的tmp指針先指向這塊空間，再將賦值對象s的數(shù)據(jù)拷貝到新的內(nèi)存空間中。
  • 釋放被賦值對象的原有空間，再將被賦值對象的_str指針指向新的內(nèi)存空間。
  • 被賦值對象的_size和_capacity分別是賦值對象s的_size和_capacity.

3.什么是深拷貝

深拷貝（Deep Copy）是對象復(fù)制操作中的一種，它不僅僅復(fù)制對象的表層數(shù)據(jù)（如指針或引用），還會遞歸地復(fù)制對象內(nèi)部所有動態(tài)分配的內(nèi)存、引用的其他對象或其他資源。這樣，復(fù)制出來的新對象與原始對象在內(nèi)存中是完全獨(dú)立的，對它們的修改不會影響到彼此。

深拷貝的必要性

當(dāng)對象包含指向動態(tài)分配內(nèi)存的指針或其他需要管理的資源時，淺拷貝（僅復(fù)制指針值）會導(dǎo)致兩個對象共享同一塊內(nèi)存。這可能會引發(fā)以下問題：

1. 數(shù)據(jù)損壞：一個對象修改了它共享的內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致另一個對象看到的數(shù)據(jù)也發(fā)生了變化。
2. 內(nèi)存泄漏：如果兩個對象都認(rèn)為自己擁有這塊內(nèi)存，并在析構(gòu)時嘗試釋放它，就會導(dǎo)致重復(fù)釋放內(nèi)存的錯誤（double free），進(jìn)而可能導(dǎo)致程序崩潰。
3. 資源管理混亂：如果對象還管理其他資源（如文件句柄、網(wǎng)絡(luò)連接等），共享這些資源可能會導(dǎo)致資源被意外關(guān)閉或重復(fù)訪問。

深拷貝的實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)深拷貝通常涉及以下幾個步驟：

1. 為新對象分配內(nèi)存：如果原始對象包含動態(tài)分配的內(nèi)存，深拷貝的第一步是為新對象分配相應(yīng)的內(nèi)存空間。
2. 復(fù)制數(shù)據(jù)：將原始對象中的數(shù)據(jù)復(fù)制到新分配的內(nèi)存中。如果數(shù)據(jù)本身也是對象（即對象包含指向其他對象的指針），則需要遞歸地應(yīng)用深拷貝。
3. 更新指針：將新對象的指針成員指向新分配的內(nèi)存，而不是原始對象的內(nèi)存。
4. 處理其他資源：如果對象管理其他資源（如文件、網(wǎng)絡(luò)連接等），則需要確保新對象也能正確地獲取或創(chuàng)建這些資源的副本。

4.測試

測試代碼如下：

void test1(){//創(chuàng)建s1對象Mystring::string s1("hello world");//用s1對象拷貝構(gòu)造s2對象Mystring::string s2(s1);//將s1對象賦值給s3對象Mystring::string s3("hello");s3=s1;
}

測試結(jié)果如下：

二.string類的訪問和迭代器相關(guān)函數(shù)

1.訪問相關(guān)函數(shù)

• at()函數(shù)代碼實(shí)現(xiàn)：

  //string文件中聲明和定義
  char& at(size_t pos)
  {//斷言檢查pos是否符合字符串的范圍assert(pos<_size);//直接返回字符數(shù)組對應(yīng)下標(biāo)上的字符即可return _str[pos];
  }
  

• operator[]函數(shù)代碼實(shí)現(xiàn)：

  //string文件中聲明和定義
  //和at()函數(shù)同理
  char& operator[](size_t pos)
  {assert(pos<_size);return _str[pos];
  }
  

2.迭代器相關(guān)函數(shù)

1.普通string對象的迭代器

• 類型定義：

  //普通string對象的迭代器類型
  typedef char* iterator;
  

• begin()函數(shù)代碼實(shí)現(xiàn)：

  //string文件中聲明和定義
  iterator begin()const
  {//返回_str首元素的地址return _str;
  }
  

• end()函數(shù)代碼實(shí)現(xiàn)：

  //string文件中聲明和定義
  iterator end()const
  {//返回_str最后一個元素的下一個位置的地址return _str+_size;
  }
  

2.const string對象的迭代器

• 類型定義：

  //const string對象的迭代器類型
  typedef const char* const_iterator;
  

• cbegin()函數(shù)代碼實(shí)現(xiàn)：

  //string文件中聲明和定義
  const_iterator begin()const
  {//返回_str首元素的地址return _str;
  }
  

• cend()函數(shù)代碼實(shí)現(xiàn)：

  //string文件中聲明和定義
  const_iterator end()const
  {//返回_str最后一個元素的下一個位置的地址return _str+_size;
  }
  

3.測試

測試代碼如下：

void test2(){Mystring::string s1("hello world");//使用opreator[]打印s1for(size_t i=0;i<s1.size();i++){cout<<s1[i]<<" ";}cout<<endl;//使用普通對象的迭代器打印s1Mystring::string::iterator it=s1.begin();while(it!=s1.end()){cout<<*it<<" ";it++;}cout<<endl;//使用const對象的迭代器打印s2const Mystring::string s2("hello");Mystring::string::const_iterator rit=s2.begin();while(rit!=s2.end()){cout<<*rit<<" ";rit++;}cout<<endl;
}

測試結(jié)果如下：

三.string類的容量相關(guān)函數(shù)

1.容量大小相關(guān)函數(shù)

獲取string對象的大小需要使用size()函數(shù)，獲取容量則需要使用capacity()函數(shù)

• size()函數(shù)代碼實(shí)現(xiàn):

  //string.h文件中聲明和定義
  //直接返回_size即可
  size_t size()
  {return _size;
  }
  

• capacity()函數(shù)代碼實(shí)現(xiàn)：

  //string.h文件中聲明和定義
  //直接返回_capacity即可
  size_t capacity()
  {return _capacity;
  }        

2.擴(kuò)容相關(guān)函數(shù)

string類擴(kuò)容相關(guān)的函數(shù)主要是reserve()和resize()。

• reserve()函數(shù)代碼實(shí)現(xiàn)：

  //string.h文件中聲明
  void reserve(size_t);
  //string.cpp文件中定義
  void Mystring::string::reserve(size_t n)
  {if(n>_capacity){char*tmp=new char[n+1];memcpy(tmp,_str,_size+1);delete[] _str;_str=tmp;_capacity=n;}
  }
  

• 實(shí)現(xiàn)原理：

  • 首先判斷需要擴(kuò)容的大小n是否大于原容量大小_capacity，如果小于則不進(jìn)行擴(kuò)容，大于時就需要擴(kuò)容。
  • 擴(kuò)容時先開辟內(nèi)存大小為(n+1)的動態(tài)內(nèi)存空間，在設(shè)置一個新的字符指針tmp指向新的內(nèi)存空間，然后將原string對象的數(shù)據(jù)拷貝到新的內(nèi)存空間中。
  • 釋放原string對象的_str指針，再從新指向開辟的新內(nèi)存空間，最后更改內(nèi)存大小為n。

• resize()函數(shù)代碼實(shí)現(xiàn)：

  //string.h文件中聲明
  void resize(size_t n,char ch='\0');
  //string.cpp文件中定義
  void Mystring::string::resize(size_t n,char ch)
  {if(n>_capacity){reserve(n);}if(n>_size){for(size_t i=_size;i<n;i++){_str[i]=ch;}}_size=n;_str[_size]='\0';}
  

• 實(shí)現(xiàn)原理：

  • 首先依然是需要判斷擴(kuò)容的大小n是否大于原容量大小_capacity，和reserve()函數(shù)不同的是，resize對于擴(kuò)容大小n小于原容量大小時會發(fā)生截斷，大于時就會進(jìn)行擴(kuò)容操作，這里擴(kuò)容操作直接調(diào)用reserve()函數(shù)即可。

  • 如果擴(kuò)容大小n大于原string對象的_size，需要將多余的空間初始化為參數(shù)ch，參數(shù)ch的缺省值設(shè)置為’\0’（要在聲明中給），沒有傳參時，默認(rèn)初始化為0。

3.測試

測試代碼如下：

void test3(){Mystring::string s1("hello world");cout<<s1.size()<<" "<<s1.capacity()<<endl;//s1容量擴(kuò)為15s1.reserve(15);cout<<s1.size()<<" "<<s1.capacity()<<endl;//s1容量擴(kuò)為20，多余空間用字符a填充s1.resize(20,'a');cout<<s1.size()<<" "<<s1.capacity()<<endl;cout<<s1<<endl;//s1縮容為8，發(fā)生截斷s1.resize(8);cout<<s1.size()<<" "<<s1.capacity()<<endl;cout<<s1<<endl;
}

測設(shè)結(jié)果如下：

四.string類的修改相關(guān)函數(shù)

1.拼接操作相關(guān)函數(shù)

• 1.push_back()函數(shù)實(shí)現(xiàn)：

  //string.h文件中聲明
  void push_back(char ch);
  //string.cpp文件中定義
  void Mystring::string::push_back(char ch)
  {if(_size==_capacity){reserve(_capacity==0?4:2*_capacity);}_str[_size]=ch;_size++;_str[_size]='\0';
  }
  

  2.實(shí)現(xiàn)原理：

  • push_back()函數(shù)的功能是尾插單個字符，在尾插之前要先判斷是否需要擴(kuò)容，在擴(kuò)容時，如果需要尾插的string對象是空對象擴(kuò)容 大小先設(shè)置為4，如果不是空對象則擴(kuò)容大小是原容量的二倍，擴(kuò)容直接調(diào)用reserve()函數(shù)即可。
  • 插入時，將原來字符串的’\0’位置存放插入的字符ch，再將大小_size增加一，最后重新在字符串的結(jié)尾加上’\0’。

• 1.append()函數(shù)實(shí)現(xiàn)：

  append()函數(shù)有兩種不同的實(shí)現(xiàn)，一個是在原string對象后增加單個字符，一個是增加字符串。

  //string.h文件中聲明
  void append(char ch);                
  void append(const char* str);  
  //string.cpp文件中定義
  //增加單個字符
  void Mystring::string::append(char ch)
  {push_back(ch);
  }
  //增加字符串
  void Mystring::string::append(const char* str)
  {size_t len=strlen(str);if(_size+len>_capacity){reserve(_size+len);}//_str加上_size就是原字符串結(jié)尾的位置，插入的字符串拷貝到原字符串后面memcpy(_str+_size,str,len+1);_size+=len;
  }
  

  2.實(shí)現(xiàn)原理：

  • 增加單個字符直接調(diào)用push_back函數(shù)。
  • 增加字符串時，先獲取插入字符串的大小len，然后判斷原字符串的大小加上插入字符串的大小是否大于容量_capacity，如果大于需要先進(jìn)行擴(kuò)容，擴(kuò)容大小為原字符串的大小加上插入字符串的大小。
  • 將插入的字符串拷貝到原字符串后面，拷貝大小為len+1，然后修改_size值。

• 1.operator+=函數(shù)實(shí)現(xiàn)：

  operator+=函數(shù)和append()函數(shù)一樣有兩種不同的實(shí)現(xiàn)，在原string對象后增加單個字符和字符串。

  //string.h文件中聲明
  string& operator+=(char ch);         
  string& operator+=(const char* str); 
  //string.cpp文件中定義
  //增加單個字符
  Mystring::string& Mystring::string::operator+=(char ch)
  {push_back(ch);return *this;
  }
  //增加字符串
  Mystring::string& Mystring::string::operator+=(const char* str)
  {append(str);return *this;
  }
  

  2.實(shí)現(xiàn)原理：

  • 增加單個字符直接調(diào)用push_back()函數(shù)，最后要返回this指針。
  • 增加字符串直接調(diào)用append(const char* str)函數(shù)，最后返回this指針。

2.插入操作相關(guān)函數(shù)

• insert()函數(shù)實(shí)現(xiàn)：

  1.插入n個字符：

  //string.h文件中聲明
  void insert(size_t pos,size_t n,char ch);
  //string.cpp文件中定義
  void Mystring::string::insert(size_t pos,size_t n,char ch)
  {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(size_t i=0;i<n;i++){_str[pos+i]=ch;}_size+=n;}
  

  實(shí)現(xiàn)原理：

  • 如果原字符串大小加上插入的個數(shù)大于容量大小時，需要先進(jìn)行擴(kuò)容，擴(kuò)容大小為原字符串大小加上插入的個數(shù)。
  • 將插入位置后面的數(shù)據(jù)依次往后移動n個位置。
  • 再將移動后空出來的位置插入n個字符ch。最后修改_size大小。

  2.插入字符串：

  //string.h文件中聲明
  void insert(size_t pos,const char*str);
  //string.cpp文件中定義
  void Mystring::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;while(end>=pos&&end!=npos){_str[end+len]=_str[end];end--;}for(size_t i=0;i<len;i++){_str[pos+i]=str[i];}_size+=len;
  }
  

  實(shí)現(xiàn)原理：

  • 插入字符串和插入n個字符原理相同，不同點(diǎn)是，最后插入時，需要依次插入字符串的字符。

3.刪除操作相關(guān)函數(shù)

• erase()函數(shù)實(shí)現(xiàn)：

  //string.h中聲明
  void erase(size_t pos,size_t len=npos);
  //string.cpp文件中定義
  void Mystring::string::erase(size_t pos,size_t len)
  {assert(pos<_size);if(len==npos||pos+len>=_size){_size=pos;_str[_size]='\0';}else{size_t end=len+pos;while(end<=_size){_str[pos++]=_str[end++];}_size-=len;}
  }
  

• 實(shí)現(xiàn)原理：

  • 刪除要分為兩種情況，第一種，如果刪除的個數(shù)大于_size或者len等于npos值，直接從pos位置將后面全部刪除。
  • 第二種，依次將后面的字符往前移動，從而達(dá)到刪除的目的。

4.測試

測試代碼如下：

void test4(){//創(chuàng)建一個空對象s1Mystring::string s1;//s1追加字符串hellos1.append("hello");cout<<s1<<endl;//s1追加字符串worlds1+="world";cout<<s1<<endl;//s1尾插字符！s1.push_back('!');cout<<s1<<endl;//在s1下標(biāo)為6的位置插入***s1.insert(6,"***");cout<<s1<<endl;//刪除s1下標(biāo)為10后面的所有字符s1.erase(10);cout<<s1<<endl;//刪除s1下標(biāo)為5后面的三個字符s1.erase(5,3);cout<<s1<<endl;
}

測試結(jié)果如下：

五.string類的流插入和流提取函數(shù)

• 1.operator<<流插入函數(shù)實(shí)現(xiàn)：

  //string.h文件中聲明
  ostream& operator<<(ostream& out,const string&s);
  //string.cpp文件中定義
  ostream& Mystring::operator<<(ostream& out,const string&s)
  {cout<<"operator<<"<<endl;for(auto e:s){out<<e;}return out;
  }
  

• 1.operator>>流提取函數(shù)實(shí)現(xiàn)：

  //string.h文件中聲明
  istream& operator>>(istream &in,string &s);
  //string.cpp文件中定義
  istream& Mystring::operator>>(istream &in, string &s)
  {cout<<"operator>>"<<endl;s.clear();char ch = in.get();// 處理前緩沖區(qū)前面的空格或者換行while (ch == ' ' || ch == '\n'){ch = in.get();}char buff[128];int i = 0;while (ch != ' ' && ch != '\n'){buff[i++] = ch;if (i == 127){buff[i] = '\0';s += buff;i = 0;}ch = in.get();}if (i != 0){buff[i] = '\0';s += buff;}return in;
  }
  

測試代碼如下：

void test5(){Mystring::string s1;//輸入cin>>s1;//輸出cout<<s1<<endl;
}

六.string類完整代碼

1.string.h頭文件代碼

#include<iostream>
#include<string>
#include<string.h>
#include<assert.h>
using namespace std;namespace Mystring{class string{public:static const size_t npos=-1;//構(gòu)造函數(shù)string(const char* str = "");//析構(gòu)函數(shù)~string();//拷貝構(gòu)造函數(shù)string(const string&s);//賦值運(yùn)算符重載string& operator=(const string&s);//c格式打印const char* c_str(){return _str;}//容量大小size_t size(){return _size;}size_t capacity(){return _capacity;}//擴(kuò)容void reserve(size_t n);void resize(size_t n,char ch='\0');void clear(){_size=0;_str[_size]='\0';}//訪問方式char& operator[](size_t pos){assert(pos<_size);return _str[pos];}char& at(size_t pos){assert(pos<_size);return _str[pos];}//迭代器typedef char* iterator;iterator begin() {return _str;}iterator end() {return _str+_size;}typedef const char* const_iterator;const_iterator begin()const {return _str;}const_iterator end()const {return _str+_size;}//修改void push_back(char ch);            void append(char ch);                void append(const char* str);        string& operator+=(char ch);         string& operator+=(const char* str); void insert(size_t pos,size_t n,char ch);void insert(size_t pos,const char*str);void erase(size_t pos,size_t len=npos);//查找size_t find(char ch,size_t pos=0);size_t find(const char*str,size_t pos=0);//友元函數(shù)friend ostream& operator<<(ostream& out,const string&s);friend istream& operator>>(istream& in,string&s);private:int _size;int _capacity;char* _str;};//非string成員函數(shù)ostream& operator<<(ostream& out,const string&s);istream& operator>>(istream& in,string&s);
}

2.string.cpp函數(shù)定義文件代碼

#include"string.h"Mystring::string::string(const char* str)
:_size(strlen(str))
,_capacity(_size)
,_str(new char[_size+1])
{cout<<"string()"<<endl;memcpy(_str,str,_size+1);
}Mystring::string& Mystring::string::operator=(const string&s)
{cout<<"operator="<<endl;char* tmp=new char[s._capacity+1];memcpy(tmp,s._str,s._size+1);delete[] _str;_str=tmp;_capacity=s._capacity;_size=s._size;return *this;
}Mystring::string::~string(){cout<<"~string()"<<endl;delete[] _str;_str=nullptr;_size=0;_capacity=0;
}Mystring::string::string(const string&s)
{cout<<"string()"<<endl;_str=new char[s._capacity+1];strcpy(_str,s._str);_size=s._size;_capacity=s._capacity;
}void Mystring::string::reserve(size_t n)
{if(n>_capacity){char*tmp=new char[n+1];memcpy(tmp,_str,_size+1);delete[] _str;_str=tmp;_capacity=n;}
}void Mystring::string::resize(size_t n,char ch)
{if(n>_capacity){reserve(n);}if(n>_size){for(size_t i=_size;i<n;i++){_str[i]=ch;}}_size=n;_str[_size]='\0';}void Mystring::string::push_back(char ch)
{if(_size==_capacity){reserve(_capacity==0?4:2*_capacity);}_str[_size]=ch;_size++;_str[_size]='\0';
}void Mystring::string::append(char ch)
{push_back(ch);
}void Mystring::string::append(const char* str)
{size_t len=strlen(str);if(_size+len>_capacity){reserve(_size+len);}memcpy(_str+_size,str,len+1);_size+=len;
}Mystring::string& Mystring::string::operator+=(char ch)
{push_back(ch);return *this;
}Mystring::string& Mystring::string::operator+=(const char* str)
{append(str);return *this;
}size_t Mystring::string::find(char ch,size_t pos)
{assert(pos<_size);for(size_t i=pos;i<_size;i++){if(_str[i]==ch){return i;}}return npos;
}size_t Mystring::string::find(const char*str,size_t pos)
{assert(pos<_size);const char* ptr=strstr(_str+pos,str);if(ptr){return ptr-_str;}else{return npos;}
}void Mystring::string::insert(size_t pos,size_t n,char ch)
{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(size_t i=0;i<n;i++){_str[pos+i]=ch;}_size+=n;}void Mystring::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;while(end>=pos&&end!=npos){_str[end+len]=_str[end];end--;}for(size_t i=0;i<len;i++){_str[pos+i]=str[i];}_size+=len;
}void Mystring::string::erase(size_t pos,size_t len)
{assert(pos<_size);if(len==npos||pos+len>=_size){_size=pos;_str[_size]='\0';}else{size_t end=len+pos;while(end<=_size){_str[pos++]=_str[end++];}_size-=len;}
}ostream& Mystring::operator<<(ostream& out,const string&s)
{//cout<<"operator<<"<<endl;for(auto e:s){out<<e;}return out;
}istream& Mystring::operator>>(istream &in, string &s)
{cout<<"operator>>"<<endl;s.clear();char ch = in.get();// 處理前緩沖區(qū)前面的空格或者換行while (ch == ' ' || ch == '\n'){ch = in.get();}char buff[128];int i = 0;while (ch != ' ' && ch != '\n'){buff[i++] = ch;if (i == 127){buff[i] = '\0';s += buff;i = 0;}ch = in.get();}if (i != 0){buff[i] = '\0';s += buff;}return in;
}

3.test.cpp測試文件代碼

#include"string.h"void test1(){//創(chuàng)建s1對象Mystring::string s1("hello world");//用s1對象拷貝構(gòu)造s2對象Mystring::string s2(s1);//將s1對象賦值給s3對象Mystring::string s3("hello");s3=s1;
}void test2(){Mystring::string s1("hello world");//使用opreator[]打印s1for(size_t i=0;i<s1.size();i++){cout<<s1[i]<<" ";}cout<<endl;//使用普通對象的迭代器打印s1Mystring::string::iterator it=s1.begin();while(it!=s1.end()){cout<<*it<<" ";it++;}cout<<endl;//使用const對象的迭代器打印s2const Mystring::string s2("hello");Mystring::string::const_iterator rit=s2.begin();while(rit!=s2.end()){cout<<*rit<<" ";rit++;}cout<<endl;
}void test3(){Mystring::string s1("hello world");cout<<s1.size()<<" "<<s1.capacity()<<endl;//s1容量擴(kuò)為15s1.reserve(15);cout<<s1.size()<<" "<<s1.capacity()<<endl;//s1容量擴(kuò)為20，多余空間用字符a填充s1.resize(20,'a');cout<<s1.size()<<" "<<s1.capacity()<<endl;cout<<s1<<endl;//s1縮容為8，發(fā)生截斷s1.resize(8);cout<<s1.size()<<" "<<s1.capacity()<<endl;cout<<s1<<endl;
}void test4(){//創(chuàng)建一個空對象s1Mystring::string s1;//s1追加字符串hellos1.append("hello");cout<<s1<<endl;//s1追加字符串worlds1+="world";cout<<s1<<endl;//s1尾插字符！s1.push_back('!');cout<<s1<<endl;//在s1下標(biāo)為6的位置插入***s1.insert(6,"***");cout<<s1<<endl;//刪除s1下標(biāo)為10后面的所有字符s1.erase(10);cout<<s1<<endl;//刪除s1下標(biāo)為5后面的三個字符s1.erase(5,3);cout<<s1<<endl;
}void test5(){Mystring::string s1;//輸入cin>>s1;//輸出cout<<s1<<endl;}int main()
{//test1();//test2();//test3();//test4();test5();return 0;
}

以上就是關(guān)于如何模擬實(shí)現(xiàn)string類的講解，如果哪里有錯的話，可以在評論區(qū)指正，也歡迎大家一起討論學(xué)習(xí)，如果對你的學(xué)習(xí)有幫助的話，點(diǎn)點(diǎn)贊關(guān)注支持一下吧！！！