Cpp学习——string模拟实现

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Cpp学习——string模拟实现。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

Cpp学习——string模拟实现,C++基础,学习,c++,笔记,Cpp,学习笔记

 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-658191.html

目录

一,string的成员变量

二,string的各项功能函数

1.构造函数

2.析构函数

3.扩容函数

4.插入与删除数据的函数

5.+=运算符重载

6.打印显示函数

7,拷贝构造

8.find函数


一,string的成员变量

    在模拟实现string之前,首先就要先知道string是个啥子。其实string可以简单的理解为一个管理字符的顺序表。顺序表内都有些啥啊?无非三个成员变量——1.数据的长度。2.顺序表的容量。3.字符串指针。所以模拟实现的时候这个string类定义如下:

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

这样便将一个string的容貌给描绘出来了。

二,string的各项功能函数

1.构造函数

     在写顺序表的时候,我们都会先写一个初始化函数Init(),这个函数的功能便是初始化。但是在cpp中可不需要初始化函数。我们要实现初始化的功能只需要写一个构造函数然后再走初始化列表便可以了。代码如下:

    string()
			:_str(nullptr)
			, _size(0)
			, _capacity(0)
		{ }

当然,在对象里面我们要将权限设置为公有public。否则,我们是不能访问的,因为class里的权限默认为私有private。

2.析构函数

数据的销毁是必须的。否则就会留下内存泄露的隐患。析构函数的代码也是十分简单的,代码如下:

~string()
		{
			delete[]_str;//因为string管理的是一个字符串,所以得用delete[]。
			_str = nullptr;
			_size = _capacity = 0;
	    }

3.扩容函数

 要想将数据放入到string中,string就必须要有一定的空间来存放数据。所以,一个扩容函数是非常必要的。所以我要写一个扩容函数,这个扩容函数能够实现的是按照我的要求来扩容,但是不能缩容。代码如下:

	void reserve(size_t n)
		{
			if (n > _capacity)
			{
				char* tmp = new char[n + 1];

				if (_str)
				{
					strcpy(tmp, _str);
					delete[]_str;
				}

				_str = tmp;
				_capacity = n;
			}


		}

4.插入与删除数据的函数

 在实现了扩容函数以后再来实现尾插函数就可以变得十分的简单了。实现尾插函数只需要三步:1.利用reserve()函数检查是否需要扩容。2.在尾部插入想要插入的元素。3._size++再将_size位置上的数据变成'\0'。具体代码如下:

void push_back(char ch)
		{
			if (_size == _capacity)
			{
				reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);
			}

			_str[_size] = ch;
			_size++;
			_str[_size] = '\0';
		}

在实现了尾插函数后,其实我们可以发现尾插函数其实就只是关于单个字符插入的函数。但是,关于string的数据插入可不止插入一个字符啊。还有关于一段字符串插入的函数。所以在这里再来实现一个字符串插入函数append()。实现这个函数也分为三步:1.计算要插入字符串的长度len。2.检查_size+len与_capacity的大小来调用reserve()函数扩容。3.利用strcpy()函数插入字符串再将_size+=len。代码如下:

void append(const char* str)
		{
			int len = strlen(str);

			if (len + _size > _capacity)
			{
				reserve(len + _size);
			}

			strcpy(_str + _size, str);
			_size += len;
		}

中间插入函数insert()。中间插入函数也也要实现两种形式。1.插入一个字符。2.插入一个字符串。代码实现如下:

void insert(const char& ch, size_t pos = npos)
		{
			assert(pos >= 0);
			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++;
		}

插入一个字符串:

void insert(const char* str, size_t pos = npos)
		{
			assert(pos >= 0);
			assert(pos <= _size);

			int len = strlen(str);

			if (_size+len == _capacity)
			{
				reserve(_size+len);
			}

			size_t end = _size + len;
			while (end > pos)
			{
				_str[end] = _str[end - len];
				end--;
			}
			strcpy(_str+pos, str);
			_size += len;
		}

这里要注意的就是end>pos这个条件。这里有类型转换,end一定是大于0的因为是size_t类型的。

删除数据的函数erase():

void erase(size_t pos,size_t len = npos)
		{
			assert(pos >= 0);
			assert(pos <= _size);

			if (len == npos || pos + len >= _size)
			{
				_str[pos] = '\0';
				_size = pos;
			}

			else
			{
				size_t end = pos + len;
				while (end <= _size)
				{
					_str[end - len] = _str[end];
					end++;
				}
				_size = _size - len;
			}

		}

删除数据的函数只需要一个,想删除多少个数据便删除多少个数据。

5.+=运算符重载

实现了上面的两个函数以后会让+=运算符的实现变得轻而易举。+=运算符的实现分两种:

1.+=插入一个字符串,此时调用push_back()函数。2.+=字符串,此时调用append()函数。

因为两个函数的参数是不一样的,所以可以构成函数重载。这两个函数的代码如下:

string& operator+=(const char& ch)
		{
			push_back(ch);

			return *this;
		}


string& operator+=(const char* s)
		{
			append(s);
			return *this;
		}

6.打印显示函数

上面的函数实现以后,验证起来还是有点麻烦的。因为显示起来有点麻烦。所以在这里便可以通过实现迭代器来实现范围for语法。首先迭代器的代码如下:

        char* begin()
		{
			return _str;
		}



		char* end()
		{
			return _str + _size;
		}



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



		const char* end()const 
		{
			return _str + _size;
		}

然后范围for便可以使用了:

Cpp学习——string模拟实现,C++基础,学习,c++,笔记,Cpp,学习笔记

 在这里既然讲到了显示。那我们便可以实现一个针对于string的cout函数重载。代码如下:

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

		return out;
	}

既然实现了cout的重载,那怎么能不实现cin的重载呢?在这里说明一下,cin是在遇到空格或者换行的时候就放弃读取数据的。于是,按照cout的重载实现方式,我们很容易就会写出如下代码:

istream& operator>>(istream& in, string& s)
	{
		char ch;
		in >> ch;

		while (ch != ' ' && ch != '\n')
		{
			s += ch;
			in >> ch;
		}

		return in;
	}

但是经过试验以后你会发现这个代码会出问题。问题就出在istream类型的in上面。当in读取到空格和换行的时候,in会自动跳过空格或者换行字符。也是ch便永远不可能为空格或者换行。所以这个函数会陷入死循环。所以在读取字符时,我们就得一个一个的读取。这时便要调用get()函数。改进代码如下:

istream& operator>>(istream& in, string& s)
	{
		char ch;
		ch = in.get();

		while (ch != ' ' && ch != '\n')
		{
			s += ch;
			ch = in.get();
		}

		return in;
	}

但是这个代码还是有可以改进的地方的,比如我们的+=运算符的重载是调用了reserve()函数了的。调用这个函数便要考虑一下减少扩容的次数。怎么减少呢?减少的方法便是再增加一个buffer字符数组来接收ch。等到buffer数组接收数据满了以后再让s+=buffer。这样便可以减少扩容的次数。优化代码如下:

istream& operator>>(istream& in, string& s)
	{
		s.clear();//一定得要对s进行清理数据,要不然会变成尾插。
		char ch;
		char buffer[129];
		size_t i = 0;
		ch = in.get();

		while (ch != ' ' && ch != '\n')
		{
			buffer[i++] = ch;
			if (i == 128)
			{
				buffer[i] = '\0';
				s += buffer;
				i = 0;
			}
			ch = in.get();

		}

		if (i != 0)
		{
			buffer[i] = '\0';
			s += buffer;
		}
		return in;
	}

7,拷贝构造

现在我想要实现用一个string对象去初始化另一个刚生成的对象。于是我们便会写上这样一个代码:

void test_string5()
	{
		string s1;
		s1.push_back(1);
		s1.push_back(1);
		s1.push_back(1);
		s1.push_back(1);

		for (auto e:s1)
		{
			cout << e << " ";
		}
		cout << endl;

		string s2(s1);

	}

但是,毫无疑问这个代码会报错。因为s2会浅拷贝s1。于是这两个变量就会对同一块空间析构两次导致错误。所以我们需要一个拷贝构造的函数。拷贝构造函数代码如下:

string(const string& s)
		{
			reserve(s.capacity());
			strcpy(_str, s._str);
			_size = s._size;
			_capacity = s._capacity;
		}

在写完了这个函数以后,便可以重载=了。代码如下:

string& operator=(string& s)
		{
			char* tmp = new char[s._capacity+1];//记得开多一个空间来装'\0'。
			strcpy(tmp, s._str);
			delete[]_str;
			_str = tmp;
			_size = s._size;
			_capacity = s._capacity;

			return *this;
		}

通过写一个swap函数,上面的赋值重载函数还可以变得简洁:

        void swap(string& tmp)
		{
			std::swap(_str, tmp._str);
			std::swap(_size, tmp._size);
			std::swap(_capacity, tmp._capacity);
		}


		string& operator=(string& s)
		{
			string tmp(s);
			swap(tmp);
			return *this;
		}

当然拷贝构造函数也可以通过这样的方式来变得简洁:

void swap(string& tmp)
		{
			std::swap(_str, tmp._str);
			std::swap(_size, tmp._size);
			std::swap(_capacity, tmp._capacity);
		}
		string(const string& s)
		{
			string tmp(s._str);//前面有一个实现用字符串拷贝的函数
			swap(tmp);
		}

当然这需要一个用字符串拷贝的构造函数:

string(const char* s)
		{
			int len = strlen(s);
			reserve(len);
			strcpy(_str, s);
			_size = len;
		}

8.find函数

在这里说明一下,find函数的作用是找到某个字符的下标或者某段字符串的第一个下标。然后返回该下标。通过这段文字,我们可以知道find()函数需要实现两种版本。

1.找字符的find()函数。2.寻找某段字符串的find()函数。

首先第一个版本就非常的简单了,主要的思想便是遍历匹配。所以第一种版本的代码实现如下:

      size_t find(const char& c,size_t pos = 0)
		{
			assert(pos >= 0);
			assert(pos < _size);
			for (int i = 0;i < _size;i++)
			{
				if (_str[i] == c)
				{
					return i;
				}
			}

			return npos;
		}

		size_t find(const char*  substr,size_t pos = 0)
		{
			assert(pos >= 0);
			assert(pos < _size);
			const char* p = strstr(_str+pos,substr);

			if (p)
			{
				return p - _str;
			}
			return npos;
		}
//找子串的函数substr。
		string substr(size_t pos,size_t len = npos)
		{
			string s;
			if (len == npos||pos+len>=_size)
			{
				for (int i = pos;i < _size;i++)
				{
					s += _str[i];
				}
			}
			else
			{
				for (int i = pos;i < len;i++)
				{
					s += _str[i];
				}
			}
			return s;
		}

然后通过自己写的find函数测试一下:

void test_string7()
	{
		string s = "https://mp.csdn.net/mp_blog/creation/editor?spm=1011.2415.3001.6217";
		size_t begin = 0;
		size_t end = 0;

		end = s.find(":");
		cout << "协议:" << s.substr(begin, end) << endl;

		begin = end + 3;
		end = s.find("/", begin);
		cout << "域名:" << s.substr(begin, end) << endl;

	    cout << "资源名:" << s.substr(end) << endl;
		

		
	}

结果:

Cpp学习——string模拟实现,C++基础,学习,c++,笔记,Cpp,学习笔记

 

到了这里,关于Cpp学习——string模拟实现的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • 【ESP32最全学习笔记(基础篇)——6.ESP32 PWM(模拟输出)】

    关于本教程: 1.ESP32简介                                                                 2.ESP32 Arduino 集成开发环境 3.VS 代码和 PlatformIO 4.ESP32 引脚 5.ESP32 输入输出 6.ESP32 脉宽调制 ☑ 7.ESP32 模拟输入 8.ESP32 中断定时器 9 .ESP32 深度睡眠 ESP32 网络

    2023年04月14日
    浏览(35)
  • vector类模拟实现(c++)(学习笔记)

    基本框架: vector的大致形状如下:黄色代表每天满的地方。 使用初始化列表实现一个简单的无参构造函数。 记住要带[]即可。 因为push_back涉及到扩容函数,需要实现reserve()。 如下示例: 问题1:_finish赋值出错,出bug了,是因为size()函数,调用了空指针,导致报错。 改正:

    2024年02月05日
    浏览(40)
  • 【C++】手撕string(string的模拟实现)

    手撕string目录: 一、 Member functions 1.1 constructor 1.2  Copy constructor(代码重构:传统写法和现代写法) 1.3 operator=(代码重构:现代写法超级牛逼) 1.4 destructor 二、Other member functions 2.1 Iterators(在string类中,迭代器基本上就是指针) 2.1.1 begin() end() 2.1.2  范围for的底层

    2024年02月08日
    浏览(44)
  • C++——string模拟实现

    前言:上篇文章我们对string类及其常用的接口方法的使用进行了分享,这篇文章将着重进行对这些常用的接口方法的内部细节进行分享和模拟实现。 目录 一.基础框架 二.遍历字符串 1.[]运算符重载 2.迭代器 3.范围for 三.常用方法 1.增加 2.删除 3.调整 4.交换 5.查找 6.截取 7.比较

    2024年03月12日
    浏览(37)
  • 【C++】模拟实现string

      目录 🌞专栏导读 🌛定义string类  🌛构造函数 🌛拷贝构造函数 🌛赋值函数 🌛析构函数  🌛[]操作符重载  🌛c_str、size、capacity函数  🌛比较运算符重载   🌛resize与reserve函数 🌛push_back、append函数  🌛insert函数  🌛erase函数 🌛find函数  🌛swap函数 🌛clean函数  🌛

    2024年02月14日
    浏览(43)
  • 【C++】string模拟实现

    个人主页🍖:在肯德基吃麻辣烫 本文带你进入string的模拟实现,对于string,是我们深入学习STL的必要途径。 我在模拟实现string时,成员变量如下: 1.1 无参构造(默认构造) 构造时不进行任何初始化,则默认为空字符串 比如: bit::sring s1; 1.2 普通构造 思路: 1.先新申请一块空

    2024年02月16日
    浏览(46)
  • string模拟实现:

    上一篇博客,我们对String类有了一个基本的认识,本篇博客我们来从0~1去模拟实现一个String类,当然我们实现的都是一些常用的接口。 ❓我们这里定义了一个string类型,然后STL标准库里面也有string,两个名字一样我们分不清楚怎么办呢? 为了跟库的string区分开,我们可以定

    2024年02月14日
    浏览(30)
  • string模拟实现

    1、构造函数,析构函数 2、遍历,size(),operator[],迭代器iterator 3、增删查改 push_back   append(串)   插入前需要检查容量,reserve()   再重载+= insert(挪动时,size_t pos小心死循环下标为0,可以引入npos多一步判断)    erase  find  substr     关系运算符重载 4、流插入、流提取

    2024年02月13日
    浏览(38)
  • string的模拟实现

    2024年04月12日
    浏览(26)
  • string类的模拟实现

    上一篇博客我们对string类函数进行了讲解,今天我们就对string类进行模拟实现,以便于大家更加深入地了解string类函数的应用 由于C++的库里面本身就有一个string类,所以我们为了不让编译器混淆视听,我们可以首先将我们自己模拟实现的string类放入一个我们自己定义的命名空

    2024年01月21日
    浏览(35)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包