面试中STRING类的解答

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了面试中STRING类的解答相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

C++ 的一个常见面试题是让你实现一个 String 类,限于时间,不可能要求具备 std::string 的功能,但至少要求能正确管理资源。具体来说:

1、能像 int 类型那样定义变量,并且支持赋值、复制。
2、能用作函数的参数类型及返回类型。
3、能用作标准库容器的元素类型,即 vector/list/deque 的 value_type。(用作 std::map 的 key_type 是更进一步的要求,本文从略)。
换言之,你的 String 能让以下代码编译运行通过,并且没有内存方面的错误。

1 void foo(String x)
2 {
3 }
4 void bar(const String& x)
5 {
6 }
7 String baz()
8 {
9 String ret("world");
10 return ret;
11 }
12 int main()
13 {
14 String s0;
15 String s1("hello");
16 String s2(s0);
17 String s3 = s1;
18 s2 = s1;
19 foo(s1);
20 bar(s1);
21 foo("temporary");
22 bar("temporary");
23 String s4 = baz();
24 std::vector<String> svec;
25 svec.push_back(s0);
26 svec.push_back(s1);
27 svec.push_back(baz());
28 svec.push_back("good job");
29 }
本文给出我认为适合面试的答案,强调正确性及易实现(白板上写也不会错),不强调效率。某种意义上可以说是以时间(运行快慢)换空间(代码简洁)。

首先选择数据成员,最简单的 String 只有一个 char 成员变量。好处是容易实现,坏处是某些操作的复杂度较高(例如 size() 会是线性时间)。为了面试时写代码不出错,本文设计的 String 只有一个 char data成员。而且规定 invariant 如下:一个 valid 的 string 对象的 data 保证不为 NULL,data_ 以 ‘‘ 结尾,以方便配合 C 语言的 str*() 系列函数。

其次决定支持哪些操作,构造、析构、拷贝构造、赋值这几样是肯定要有的(以前合称 big three,现在叫 copy control)。如果钻得深一点,C++11的移动构造和移动赋值也可以有。为了突出重点,本文就不考虑 operator[] 之类的重载了。

这样代码基本上就定型了:

1 #include <utility>
2 #include <string.h>
3 class String
4 {
5 public:
6 String()
7 : data(new char[1])
8 {
9 *data
= ‘‘;
10 }
11 String(const char str)
12 : data(new char[strlen(str) + 1])
13 {
14 strcpy(data
, str);
15 }
16 String(const String& rhs)
17 : data(new char[rhs.size() + 1])
18 {
19 strcpy(data
, rhs.c_str());
20 }
21 /
Delegate constructor in C++11
22 String(const String& rhs)
23 : String(rhs.data)
24 {
25 }
26 */
27 ~String()
28 {
29 delete[] data
;
30 }
31 / Traditional:
32 String& operator=(const String& rhs)
33 {
34 String tmp(rhs);
35 swap(tmp);
36 return
this;
37 }
38 /
39 String& operator=(String rhs) // yes, pass-by-value
40 {
41 swap(rhs);
42 return
this;
43 }
44 // C++ 11
45 String(String&& rhs)
46 : data(rhs.data)
47 {
48 rhs.data_ = nullptr;
49 }
50 String& operator=(String&& rhs)
51 {
52 swap(rhs);
53 return this;
54 }
55 // Accessors
56 sizet size() const
57 {
58 return strlen(data
);
59 }
60 const char
cstr() const
61 {
62 return data
;
63 }
64 void swap(String& rhs)
65 {
66 std::swap(data, rhs.data);
67 }
68 private:
69 char* data_;
70 };
注意代码的几个要点:

只在构造函数里调用 new char[],只在析构函数里调用 delete[]。
赋值操作符采用了《C++编程规范》推荐的现代写法。
每个函数都只有一两行代码,没有条件判断。
析构函数不必检查 data_ 是否为 NULL。
构造函数 String(const char* str) 没有检查 str 的合法性,这是一个永无止境的争论话题。这里在初始化列表里就用到了 str,因此在函数体内用 assert() 是无意义的。
这恐怕是最简洁的 String 实现了。

以上是关于面试中STRING类的解答的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

面试题String类包装类的不可变性

string类(c++)

面试中string类的正确写法

C++从青铜到王者第八篇:STL之string类的模拟实现

Java面试题基本类型包装类与String类间的转换

Java面试题53 能不能自己写个类,也叫java.lang.String?