【C++】：string的模拟实现-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【C++】：string的模拟实现。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。

朋友们、伙计们，我们又见面了，本期来给大家解读一下有关string的模拟实现，如果看完之后对你有一定的启发，那么请留下你的三连，祝大家心想事成！

C 语言专栏：C语言：从入门到精通

数据结构专栏：数据结构

个人主页：stackY、

C + + 专栏：C++

Linux 专栏：Linux

【C++】：string的模拟实现,C++,c++,string,1024程序员节

1. 基本构造

2. 深拷贝

2.1 传统写法

2.2 现代写法

2.3 写时拷贝（了解）

2. 容量相关接口

2.1 size、capacity、clear、empty

2.2 reserve

2.3 resize

3. 迭代器

3.1 operator[ ]

3.2 begin、end

4. 修改相关接口

4.1 push_back、c_str、npos

4.2 operator+=、append

4.3 insert

4.4 erase

5. 运算符重载

6. 流插入和流提取

6.1 流提取

6.2 流插入

7. 完整代码

1. 基本构造

为了区别库中本来的string，我们可以将模拟实现的string封装在我们自己的命名空间中，string的基本构造构造函数、拷贝构造、析构函数。

头文件：string.h

#pragma once
#include <iostream>

using namespace std;

//
//模拟实现string，将实现的string封装在自己的命名空间中
namespace ywh
{
	class string
	{
	public:
		//构造函数
		string(const char* str = "")
			:_size(strlen(str))
			,_capacity(_size)
		{
			//根据空间大小为_str开辟空间
			_str = new char[_capacity + 1];  //多开辟一个存放'\0'
			//将str拷贝至_str
			strcpy(_str, str);
		}

		//析构
		~string()
		{
			//匹配使用
			delete[] _str;
			_str = nullptr;
			_size = _capacity = 0;
		}
	private:
		char* _str;
		size_t _size;      //有效元素个数
		size_t _capacity;  //空间大小
	};
}

【C++】：string的模拟实现,C++,c++,string,1024程序员节

2. 深拷贝

在之前的文章中提到过关于浅拷贝的问题，我们不写编译器默认生成的拷贝构造就是浅拷贝，但是string存在资源的创建的，所以我们得自己实现一个深拷贝的拷贝构造。

如果一个类中涉及到资源的管理，其拷贝构造函数、赋值运算符重载以及析构函数必须要显示给出。一般情况都是按照深拷贝方式提供。

2.1 传统写法

#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;
//
//模拟实现string，将实现的string封装在自己的命名空间中
namespace ywh
{
	class string
	{
	public:
		//构造函数
		string(const char* str = "")
			:_size(strlen(str))
			,_capacity(_size)
		{
			//根据空间大小为_str开辟空间
			_str = new char[_capacity + 1];  //多开辟一个存放'\0'
			//将str拷贝至_str
			strcpy(_str, str);
		}
		//析构
		~string()
		{
			//匹配使用
			delete[] _str;
			_str = nullptr;
			_size = _capacity = 0;
		}
		//传统写法
		//拷贝构造
		string(const string& s)
		{
			_str = new char[s._capacity + 1];
			_size = s._size;
			_capacity = s._capacity;
			strcpy(_str, s._str);
		}
		//赋值运算符重载
		string& operator=(const string& s)
		{
			if (this != &s)
			{
				//使用一块新的空间来保存s的数据
				char* tmp = new char[s._capacity + 1];
				strcpy(tmp, s._str);
				delete[] _str;
				_str = tmp;  //直接将_str重新指向tmp
				_size = s._size;
				_capacity = s._capacity;
			}
			return *this;
		}
	private:
		char* _str;
		size_t _size;      //有效元素个数
		size_t _capacity;  //空间大小
	};
}

传统写法的代码不容易看懂而且还比较麻烦，我们可以尝试新的方法。

2.2 现代写法

#pragma once
#include <iostream>
using namespace std;

//
//模拟实现string，将实现的string封装在自己的命名空间中
namespace ywh
{
	class string
	{
	public:
		//构造函数
		string(const char* str = "")
			:_size(strlen(str))
			,_capacity(_size)
		{
			//根据空间大小为_str开辟空间
			_str = new char[_capacity + 1];  //多开辟一个存放'\0'
			//将str拷贝至_str
			strcpy(_str, str);
		}
		//析构
		~string()
		{
			//匹配使用
			delete[] _str;
			_str = nullptr;
			_size = _capacity = 0;
		}
		/*
		//传统写法
		//拷贝构造
		string(const string& s)
		{
			_str = new char[s._capacity + 1];
			_size = s._size;
			_capacity = s._capacity;
			strcpy(_str, s._str);
		}
		//赋值运算符重载
		string& operator=(const string& s)
		{
			if (this != &s)
			{
				//使用一块新的空间来保存s的数据
				char* tmp = new char[s._capacity + 1];
				strcpy(tmp, s._str);
				delete[] _str;
				_str = tmp;  //直接将_str重新指向tmp
				_size = s._size;
				_capacity = s._capacity;
			}
			return *this;
		}
		*/
		//现代写法
		void swap(string& s)
		{
			std::swap(_str, s._str);
			std::swap(_size, s._size);
			std::swap(_capacity, s._capacity);
		}
		//拷贝构造
		string(const string& s)
			:_str(nullptr)
			,_size(0)
			,_capacity(0)
		{
			//复用构造函数
			string tmp(s._str);
			swap(tmp);
		}
		//赋值运算符重载
		string& operator=(string tmp)
		{
			//直接交换
			swap(tmp);
			return *this;
		}

	private:
		char* _str;
		size_t _size;      //有效元素个数
		size_t _capacity;  //空间大小
	};
}

上述方法是比较简单的，但是还是一种深拷贝的情况，那么可以通过写时拷贝来进行浅拷贝。