C++ string类

Posted 2021-12-22 -A7

C++string类

• 一.为什么要学string类
• 二.标准库中的string类
• 三.string类的模拟实现

一.为什么要学string类

1.C语言中的字符串
C语言中，字符串是以\\0结尾的一些字符集合，为了操作方便，C标准库中提供了一些str系列的库函数，但是这些库函数与字符串是分开的，不太适合OOP的思想，而且底层空间需要用户自己管理，稍不留神可能还会越界访问。

二.标准库中的string类

1.string类
1.string是表示字符串的字符串类。
2.该类的接口与常规容器接口基本相同，在添加了一些专门用来操作string的常规操作。
3.string在底层实际是：basic_string模板类的别名，typedef basic_string<char, char_traits, allocator> string;
4.不能操作长字节或者长字符的序列。
在使用string类时，必须包含
#include头文件以及using namespace std;
2.string类的常用接口说明

1. string类对象的常见构造
   
   2.string类对象的容量操作
   
   注意：
   1.size()与length()方法底层实现原理完全相同，引入size()的原因是为了与其他容器的接口保持一致，一般情况下基本都是用size()。
2. clear()只是将string中有效字符清空，不改变底层空间大小。
3. resize(size_t n) 与 resize(size_t n, char c)都是将字符串中有效字符个数改变到n个，不同的是当字符个数增多时：resize(n)用0来填充多出的元素空间，resize(size_t n, char c)用字符c来填充多出的元素空间。注意：resize在改变元素个数时，如果是将元素个数增多，可能会改变底层容量的大小，如果是将元素个数减少，底层空间总大小不变。
4. reserve(size_t res_arg=0)：为string预留空间，不改变有效元素个数，当reserve的参数小于string的底层空间总大小时，reserver不会改变容量大小。
   3.string类对象的访问及遍历操作
   
   4.string类对象的修改操作
   
   注意：
   1.在string尾部追加字符时，s.push_back© / s.append(1, c) / s += 'c’三种的实现方式差不多，一般情况下string类的+=操作用的比较多，+=操作不仅可以连接单个字符，还可以连接字符串。
   2 对string操作时，如果能够大概预估到放多少字符，可以先通过reserve把空间预留好。
   5.string类非成员函数
   

三.string类的模拟实现

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
namespace bit

	class string
	
		friend ostream& operator<<(ostream& out, const string& s);
	public:
		//构造函数
		string(const char* str = "")
		
			m_capacity = strlen(str) * 2;
			m_size = strlen(str);
			m_str = new char[m_capacity + 1];//包含\\0
			strcpy(m_str, str);
		
		//拷贝构造函数
		string(const string& s):m_str(nullptr),m_capacity(0),m_size(0)
		
			string tmp(s.m_str);
			swap(tmp);//创建临时变量
		
		//赋值语句
		string& operator=(string s)
		
			if (this != &s)
			swap(s);
		return *this;
		
		//析构函数
			~string()
		
			if (m_str)
			
				delete[]m_str;
				m_str = nullptr;
				m_capacity = m_size = 0;
			
		
	public:
		size_t size()const
		
			return m_size;
		
		size_t capacity()const
		
			return m_capacity;
		
		bool empty()const
		
			return size() == 0;
		
	public:
		void push_back(char c)
		
			if (m_size >= m_capacity)//扩容
			
				reserve(m_capacity == 0 ? 1 : 2 * m_capacity);
			
			m_str[m_size] = c;
			m_size++;
			m_str[m_size] = '\\0';
		
	public:
		void reserve(size_t new_capacity)
		
			if (new_capacity > m_capacity)
			
				//扩容
				char* new_str = new char[new_capacity + 1];
				memcpy(new_str, m_str, m_size + 1);
				delete[]m_str;
				m_str = new_str;
				m_capacity = new_capacity;
			
		
		void resize(size_t newSize, char c = '/0')
		
			if (newSize > m_size)
			
				if (newSize > m_capacity)
				
					reserve(newSize);

				
				memset(m_str + m_size, c, newSize - m_size);
			
			m_str[newSize] = '\\0';
			m_size = newSize;
		
		void clear()
		
			m_str[0] = '\\0';
			m_size = 0;
		
	public:
		typedef char* iterator;
		iterator begin()
		
			return m_str;
		
		iterator end()
		
			return m_str +m_size;
		
	public:
		string& operator+=(char c)
		
			push_back(c);
			return *this;
		
		string& operator+=(const char* str)
		
			int len = strlen(str);
			if (m_size + len > m_capacity)
			
				reserve(2 * (m_size + len));
			
			strcat(m_str, str);
			m_size += m_size + len;
			return *this;
		
	public:
		const char* c_str()const
		
			return m_str;
		
		char& operator[](int pos)
		
			assert(pos >= 0 && pos < m_size);
			return m_str[pos];
		
		const char& operator[](int pos)const
		
			assert(pos >= 0 && pos < m_size);
			return m_str[pos];
		
	public:
		void swap(string& str)
		
			std::swap(m_str, str.m_str);
			std::swap(m_capacity, str.m_capacity);
			std::swap(m_size, str.m_size);
		
	public:



	private:
		char	 *m_str;
		size_t m_capacity;
		size_t m_size;

	;
	ostream& operator<<(ostream& out, const string& s)
	
		for (int i = 0; i < s.size(); ++i)
			out << s[i];
		return out;
	

void main()

	bit::string s("Linux");
	for (auto& e : s)
		cout << e;
	cout << endl;
	bit::string::iterator it = s.begin();
	while (it != s.end())
	
		cout << *it;
		++it;
	
	cout << endl;