??愿所有美好如期而遇

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前言

我們模擬實現(xiàn)string類不是為了去實現(xiàn)他，而是為了了解他內(nèi)部成員函數(shù)的一些運行原理和時間復(fù)雜度，在將來我們使用時能夠合理地去使用他們。

為了避免我們模擬實現(xiàn)的string類與全局上的string類沖突(string類也在std命名空間中)，我們用自己的命名空間包起來。

namespace A
{class string{static void test(){}}    
}int main()
{A::string::test();
}

接下來我們開始模擬實現(xiàn)string類。

私有的成員變量，我們設(shè)計無符號整型計算有效字符數(shù)量的_size，以及記錄空間大小的_capacity,最后就是字符指針，我們將來開辟好一塊空間后存放字符串，將由他來指向。

namespace A
{class string{private:size_t _size;size_t _capacity;char* _str;}    
}

構(gòu)造函數(shù)：

默認(rèn)是空串，并且我們默認(rèn)比有效字符多開一個字節(jié)的空間，之后進(jìn)行拷貝。

string(const char* str = "")
{_size = _capacity = strlen(str);_str = new char[_capacity + 1];strcpy(_str, str);
}

?拷貝構(gòu)造函數(shù):

我們模擬實現(xiàn)string類，一定會有空間的開辟，一但對象涉及到拷貝，就不能是淺拷貝，否則會出現(xiàn)一塊空間兩次釋放，直接崩掉。

string(const string& str)
{_capacity = str._capacity;_size = str._size;_str = new char[_capacity + 1];strcpy(_str, str.c_str());
}

?賦值運算符重載：

同拷貝構(gòu)造，對象也是不能值拷貝，否則會出現(xiàn)一塊空間釋放兩次。
?

string& operator=(const string& str)
{if (this != &str){_capacity = str._capacity;_size = str._size;char* tmp = new char[_capacity + 1];strcpy(tmp, str.c_str());delete[] _str;_str = tmp;}	return *this;
}

析構(gòu)函數(shù)：

~string()
{delete[] _str;_str = nullptr;_capacity = _size = 0;
}

?將string轉(zhuǎn)換為const char*，我們會在strlen等C的接口處使用，比如strlen(s.c_str())，因為strlen他的參數(shù)是const char*類型的。
?

const char* c_str() const
{return _str;
}

?四個迭代器

只有物理地址空間連續(xù)才可以像這樣，如果是鏈表，我們不能這樣做。

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;
}

?尾插單個字符,_capacity和_size都是只考慮有效字符，我們在創(chuàng)建空間時默認(rèn)開空間比_capacity大一。

void push_back(char ch)
{if (_size == _capacity){_capacity = 0 ? 4 : _capacity * 2;char* tmp = new char[_capacity + 1];strcpy(tmp, _str);delete[] _str;_str = tmp;}_str[_size++] = ch;_str[_size] = '\0';
}

?reserve函數(shù)，我們使用reserve重新開空間，也是只考慮有效字符。

我們實現(xiàn)的reserve不可以縮容。

void reserve(size_t n)
{if (n > _capacity){char* tmp = _str;//比需求多開一個字節(jié)的空間_str = new char[n + 1];strcpy(_str, tmp);//別忘記_capacity_capacity = n;delete[] tmp;}
}

?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);_size += len;
}

?賦值運算符+=的重載

//三個版本的+=運算符重載
string& operator+=(const string& str)
{append(str.c_str());return *this;
}string& operator+=(const char* str)
{append(str);return *this;
}string& operator+=(char ch)
{push_back(ch);return *this;
}

?成員函數(shù)swap

//不用進(jìn)行深拷貝，直接交換地址和大小
void swap(string& s)
{std::swap(_size, s._size);std::swap(_capacity, s._capacity);std::swap(_str, s._str);
}

清空字符串函數(shù)

void clear()
{memset(_str, 0, _size);
}

返回有效字符數(shù)量 ，判斷是否為空

size_t size()const
{return _size;
}bool empty()const
{return _size == 0;
}

重載[]運算符，我們重載兩個版本的，重載const版本是因為我們有時候只讀，不寫，所以需要這樣的重載。

char& operator[](size_t index)
{return _str[index];
}const char& operator[](size_t index)const
{return _str[index];
}

?find函數(shù)，找到后返回下標(biāo)。strstr找到后返回的是找到的字符串的首地址，否則返回空。

size_t find(char c, size_t pos) const
{for (size_t i = pos; i < _size; i++){if (_str[i] == c){return i;}}return npos;
}//hello world
size_t find(const char* s, size_t pos = 0) const
{char* tmp = strstr(_str, s);if (tmp == nullptr){return npos;}return tmp - _str;
}

insert函數(shù)，從pos位置插入單個字符，以及字符串

string& insert(size_t pos, char c)
{assert(pos <= _size);if (_size == _capacity){_capacity = 0 ? 4 : _capacity * 2;char* tmp = new char[_capacity + 1];strcpy(tmp, _str);delete[] _str;_str = tmp;}int end = _size;while (end >= (int)pos){_str[end + 1] = _str[end];end--;}_str[pos] = c;_size++;return *this;
}//pos是下標(biāo)
string& insert(size_t pos, const char* str)
{assert(pos <= _size);int len = strlen(str);if (len + pos > _capacity){reserve(len + pos);}int end = _size;while (end >= (int)pos){_str[end + len] = _str[end];end--;}strncpy(_str + pos, str, len);_size += len;return *this;
}

erase函數(shù)，刪除從pos節(jié)點開始的len個字符

string& erase(size_t pos, size_t len)
{//如果pos == size就和沒刪除一樣，相當(dāng)于刪\0assert(pos < _size);//從pos位置刪除len個字符,也就是pos后的字符全部刪掉//傳的len值接近npos,pos+len可能溢出，也會有未知錯誤if (len == npos || pos + len >= _size){_str[pos] = '\0';_size = pos;}else{strcpy(_str + pos, _str + pos + len);_size -= len;}return *this;
}

substr，截取從pos位置開始長度為len的字符串 ，在他返回時，就是對象的值拷貝，會有臨時對象產(chǎn)生，臨時對象就需要我們自己寫的拷貝構(gòu)造函數(shù)了。

string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos)
{assert(pos < _size);int end;string str;//hello world 2 3if (len == npos || pos + len > _size){end = _size;}else{end = pos + len;}//記得給str擴(kuò)容str.reserve(end - pos);while (end > pos){str += _str[pos++];}return str;
}