视频网站程序,云建站平台哪家好,动感网站模板,文化建设设计公司网站1. 前言 String是C中操作字符串的类#xff0c;它是在比较早的时候设计的STL模板#xff0c;因此在某些地方设计的有些冗余 对于String类#xff0c;不仅仅是学会使用它#xff0c;更重要的是要从底层去理解它#xff1b;本篇文章将从底层出发#xff0c;模拟实现常用的S…1. 前言 String是C中操作字符串的类它是在比较早的时候设计的STL模板因此在某些地方设计的有些冗余 对于String类不仅仅是学会使用它更重要的是要从底层去理解它本篇文章将从底层出发模拟实现常用的String类接口实现方式与不同平台下的标准库中的实现不一定相同 2. 接口 2.1 成员函数
// 构造
string(const char* str );// 拷贝构造
string(const string s);// 赋值运算符重载
string operator(const string s);// 析构
~string();2.2 迭代器
typedef char* iterator;
typedef const char* const_iterator;// 可读可写
iterator begin();
iterator end();// 只读
const_iterator begin() const;
const_iterator end() const;2.3 容量
// 元素个数
size_t size() const;// 当前容量
size_t capacity() const;// 当 n size 时缩容不改变capacity
// 当 size n capacity 时什么都不做
// 当 size capacity 时扩容用 ch 补剩余元素
void resize(size_t n, char ch \0);// 当 n capacity 时不改变capacity
// 当 n capacity 时扩容
void reserve(size_t n);2.4 修改
// 尾插
void push_back(char ch);// 追加一个字符/字符串
string operator(char ch);
string operator(const char* str);// 追加字符串
void append(const char* str);// 清空字符串不改变容量
void clear();// 在pos位置插入一个字符/字符串
void insert(size_t pos, char ch);
void insert(size_t pos, const char* str);// 在pos位置删除len个字符
void erase(size_t pos, size_t len npos);// 交换
void swap(string s);2.5 元素访问
char operator[](size_t pos);
const char operator[](size_t pos) const;2.6 字符串操作
// 获取字符串
const char* c_str() const;// 从pos位置开支查找一个字符/字符串
size_t find(char ch, size_t pos 0) const;
size_t find(const char* str, size_t pos 0) const;// 获取字串
string substr(size_t pos 0, size_t len npos) const;2.7 非静态成员函数重载
// 比较大小
bool operator(const string s1, const string s2);
bool operator!(const string s1, const string s2);
bool operator(const string s1, const string s2);
bool operator(const string s1, const string s2);
bool operator(const string s1, const string s2);
bool operator(const string s1, const string s2);// 流插入/提取运算符重载
ostream operator(ostream out, const string s);
istream operator(istream in, string s);// 交换
void swap(string s1, string s2);// 获取一行数据
void getline(istream in, string s);3. 模拟实现
namespace byh
{class string{public://constructorstring(const char* str );//copy constructorstring(const string s);//assignment operator overloadingstring operator(const string s);//destructor~string();//iteratortypedef char* iterator;typedef const char* const_iterator;iterator begin();iterator end();const_iterator begin() const;const_iterator end() const;//capacitysize_t size() const;size_t capacity() const;void resize(size_t n, char ch \0);void reserve(size_t n);//modifyvoid push_back(char ch);string operator(char ch);string operator(const char* str);void append(const char* str);void clear();void insert(size_t pos, char ch);void insert(size_t pos, const char* str);void erase(size_t pos, size_t len npos);void swap(string s);//accesschar operator[](size_t pos);const char operator[](size_t pos) const;//string operationsconst char* c_str() const;size_t find(char ch, size_t pos 0) const;size_t find(const char* str, size_t pos 0) const;string substr(size_t pos 0, size_t len npos) const;private:char* _str;size_t _size;size_t _capacity;static const size_t npos;};const size_t string::npos -1;//Non-member function overloadbool operator(const string s1, const string s2);bool operator!(const string s1, const string s2);bool operator(const string s1, const string s2);bool operator(const string s1, const string s2);bool operator(const string s1, const string s2);bool operator(const string s1, const string s2);ostream operator(ostream out, const string s);istream operator(istream in, string s);void swap(string s1, string s2);void getline(istream in, string s);
}#includeiostream
#includeassert.h
using namespace std;namespace byh
{class string{public:static const size_t npos;//constructorstring(const char* str ):_size(strlen(str)){_capacity _size;_str new char[_capacity 1];strcpy(_str, str);}//copy constructorstring(const string s){string temp(s.c_str());swap(temp);}//assignment operator overloadingstring operator(string s){swap(s);return *this;}//destructor~string(){delete[] _str;_str nullptr;_size _capacity 0;}//iteratortypedef 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;}//capacitysize_t size() const{return _size;}size_t capacity() const{return _capacity;}void resize(size_t n, char ch \0){if (n _size){_str[n] \0;_size n;}else{reserve(n);for (int i _size; i n; i){_str[i] ch;}_str[n] \0;_size n;}}void reserve(size_t n){if (n _capacity){char* temp new char[n 1];strcpy(temp, _str);_str temp;_capacity n;}}//modifyvoid push_back(char ch){insert(_size, ch);}string operator(char ch){insert(_size, ch);return *this;}string operator(const char* str){insert(_size, str);return *this;}void append(const char* str){insert(_size, str);}void clear(){_str[0] \0;_size 0;}void insert(size_t pos, char ch){assert(pos _size);if (_size _capacity)reserve(_capacity 0 ? 4 : 2*_capacity);size_t end _size 1;while (end pos){_str[end] _str[end - 1];end--;}_str[pos] ch;_size 1;}void 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 len;while (end pos len - 1){_str[end] _str[end - len];end--;}strncpy(_str pos, str, len);_size len;}void erase(size_t pos, size_t len npos){assert(pos _size);if (len npos || len _size - pos){_str[pos] \0;_size pos;}else{strcpy(_str pos, _str pos len);_size - len;}}//swap(s1,s2)void swap(string s){std::swap(_str, s._str);std::swap(_size, s._size);std::swap(_capacity, s._capacity);}//accesschar operator[](size_t pos){return _str[pos];}const char operator[](size_t pos) const{return _str[pos];}//string operationsconst char* c_str() const{return _str;}size_t find(char ch, size_t pos 0) const{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) const{assert(pos _size);char* temp strstr(_str pos, str);if (temp)return (temp - _str);elsereturn npos;}string substr(size_t pos 0, size_t len npos) const{assert(pos _size);string temp;if (len npos || _size - pos len){for (size_t i pos; i _size; i){temp _str[i];}}else{for (size_t i pos; i pos len; i){temp _str[i];}}return temp;}private:char* _str nullptr;size_t _size 0;size_t _capacity 0;};const size_t string::npos -1;//Non-member function overloadbool operator(const string s1, const string s2){return strcmp(s1.c_str(), s2.c_str()) 0;}bool operator!(const string s1, const string s2){return !(s1 s2);}bool operator(const string s1, const string s2){return strcmp(s1.c_str(), s2.c_str()) 0;}bool operator(const string s1, const string s2){return (s1 s2 || s1 s2);}bool operator(const string s1, const string s2){return strcmp(s1.c_str(), s2.c_str()) 0;}bool operator(const string s1, const string s2){return !(s1 s2);}ostream operator(ostream out, const string s){out s.c_str();return out;}istream operator(istream in, string s){s.clear();char ch 0;char temp[128] { 0 };int i 0;ch in.get();while (ch ! ch ! \n){temp[i] ch;if (127 i){temp[i] \0;s temp;i 0;}ch in.get();}if (i 0){temp[i] \0;s temp;}return in;}void swap(string s1, string s2){s1.swap(s2);}void getline(istream in, string s){s.clear();char ch 0;char temp[128] { 0 };int i 0;ch in.get();while (ch ! \n){temp[i] ch;if (127 i){temp[i] \0;s temp;i 0;}ch in.get();}if (i 0){temp[i] \0;s temp;}}
}4. string的额外知识 string中的扩容机制在不同平台下是不同的 VS第一次1.5倍扩容之后都是2倍扩容g2倍扩容 void Test_increase_capacity()
{string s;size_t sz s.capacity();cout capacity- sz endl;for (int i 0; i 100; i){s.push_back(1);if (sz ! s.capacity()){sz s.capacity();cout capacity- sz endl;}}
}// VS
// capacity-15
// capacity-31
// capacity-47
// capacity-70
// capacity-105// g
//capacity-0
//capacity-1
//capacity-2
//capacity-4
//capacity-8
//capacity-16
//capacity-32
//capacity-64
//capacity-128造成扩容机制不同的本质原因是VS和g中string的结构不同 cout sizeof(string) endl;// VS:28
// g:8VS下string的结构 先是有一个联合体里面定义了一个长度为16的数组和一个指针 当字符串的长度 16时使用内部的数组存储字符串 当字符串长度 16 时使用指针开辟空间 由于大部分的字符串长度是小于16的因此直接在栈上开了空间比去堆上开空间效率高 其次有一个size_t类型的数据用来表示字符串长度一个size_t类型的数据用来表示容量 再有一个指针用来干其他事 g下的string结构 g下string是用写时拷贝实现的内部只包含一个指针该指针指向一块堆空间里面包含 字符串长度 容量 引用计数 一个指针用来存放字符串 写时拷贝 当拷贝构造/赋值时不是开辟新的空间而是让构造的对象/赋值的对象指向原本的空间达到节省空间的效果 这样做的问题时 同一块空间会被析构多次修改其中一个对象会影响其他对象 针对问题1的解决方案当一个对象被析构时让引用计数count-1只有当count为0时再去释放空间 针对问题2的解决方案当一个对象要被修改时检查count如果为1说明这块空间是该对象独占的可以任意修改如果大于1拷贝新的空间给该对象count-1
