【C++干货铺】剖析string | 底层实现

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【C++干货铺】剖析string | 底层实现。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。

=========================================================================

个人主页点击直达:小白不是程序媛

C++专栏:C++干货铺

代码仓库:Gitee

=========================================================================

目录

成员变量

成员函数

构造和拷贝构造

赋值重载

析构函数

operator[ ]

size

迭代器 

reserve(扩容函数)

push_back(尾插函数)

append(尾插一个字符串)

pos位置插入字符

pos位置插入字符串

删除pos位置的n个字符

rsize

find(查找字符和查找子串)

substr(获取子串)

clear(清除数据)

其他的操作符重载


成员变量


clsss string
{
    private:
	char* _str;
	size_t _size;
	size_t _capacity;
    public:
	const static size_t npos;
}

string实际上是一个字符类型顺序表,因此需要动态开辟空间。_str是指向动态开辟的空间_size用来表示有效数据的个数_capacity表示容量


成员函数

构造和拷贝构造

string(const char * str="")
			:_size(strlen(str))
			,_capacity(_size)
		{
			_str = new char[_capacity+1];
			strcpy(_str, str);
		}
		string(const string& s)
		{

			_str = new char[s._capacity + 1];
			strcpy(_str, s._str);
			_capacity = s._capacity;
			_size = s._size;
		}

全缺省有参构造即可以实现有参构造,又可以实现无参构造。使用无参构造时,这里的str什么都不用放,里面面默认含有一个'\0'.这里使用初始化列表,要注意初始化的顺序和成员变量的顺序相同。

赋值重载

	String& operator=(const String& s)
	{
		if (this != &s)
		{
			char* tmp = new char[s._capacity + 1];
			strcpy(tmp, s._str);
			delete[] _str;
			_str = tmp;
			_size = s._size;
			_capacity = s._capacity;
		}
		return* this;
	}

这里不可以直接对_str重新开辟空间,否则会造成内存泄漏,需要一个中间变量

析构函数

		~string()
		{
			delete _str;
			_str = nullptr;
			_size = 0;
			_capacity = 0;

		}

因为要动态内存开辟,所以要手动释放内存。

operator[ ]

char& operator[](size_t pos)
	{
		return _str[pos];
	}

返回字符的引用,用来读写字符。

	const char& operator[](size_t pos)const
	{
		return _str[pos];
	}

返回字符串的引用,const修饰适用于静态创建的对象,只读不可写

size

	size_t size()const
	{
		return _size;
	}

配合operator[ ]可以实现,对一个对象的读写。

迭代器 

    typedef char* iterator;
	typedef const char* c_iterator;
	c_iterator begin()const
	{
		return _str;
	}
	c_iterator end()const
	{
		return _str + _size;
	}
	iterator begin()
	{
		return _str;
	}
	iterator end()
	{
		return _str + _size;
	}

beginend函数分别返回字符串的头指针尾指针,配合循环实现迭代器的读和写。

reserve(扩容函数)

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

当传入的值大于容量时进行扩容,不可以直接对_str扩容要使用中间变量,防止内存泄漏。

push_back(尾插函数)

	void push_back(char a)
	{
	 //先判断容量满没满
		if (_capacity == _size)
		{
			reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);
		}
		_str[_size] = a;
		_size++;
		_str[_size] = '\0';
	}

通过_size_capacity判断容量是否满了,满了的话调用扩容函数。这里要注意如果是一个空对象,进行尾插时,_capacity为0要对_capacity使用三目操作符判断。并且要在尾插结束后加入'\0',因为字符串的结尾要为'\0'

append(尾插一个字符串)

	void append(const char* str)
	{
		size_t len=strlen(str);
		if (len + _size > _capacity)
		{
			reserve(len + _size);
		}
		strcpy(_str + _size, str);
		_size += len;
	}

求出插入字符串的长度和有效数据相加判断容量是否足够,不够的话调用reverse函数扩容。

最后在尾指针的位置开始将插入的字符串拷贝进去。

pos位置插入字符

	void insert(size_t pos, char ch)
	{
		if (_size == _capacity)
		{
			reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);
		}
		int end = _size;
		while (end >= (int)pos)
		{
			_str[end + 1] = _str[end];
			end--;
		}
		_str[pos] = ch;
		_size++;
	}

进行数据的写入一定要判断容量是否足够,移动字符时会发生整形提升造成死循环,要将size_t类型的pos强转成int类型 。移动结束后在pos位置插入字符,修改有效数据的个数。

pos位置插入字符串

	void insert(size_t pos, const char* str)
	{
		size_t len = strlen(str);
		if (len + _size > _capacity)
		{
			reserve(_size + len);
		}
		int end = _size;
		while (end >= (int)pos)
		{
			_str[end + len] = _str[end];
			--end;
		}
		strncpy(_str + pos, str,len);
		_size += len;
	}

和尾插字符串差不多,但是在拷贝时从pos位置拷贝len个字符。最后修改有效数据的个数。

删除pos位置的n个字符

	void erase(size_t pos, size_t len = npos)
	{
		if (len == npos || pos + len > _size)
		{
			_size = pos;
			_str[_size] = '\0';
		}
		else
		{
			int begin = pos+len;
			while (begin <= _size)
			{
				_str[begin-len] = _str[begin];
				begin++;
			}
			_size = _size - len;
		}
	}

这是一个全缺省函数,当传入删除的长度时便表示删除从pos位置开始的所有数据。 就直接将有效数据修改为pos,将pos位置的值置为'\0'。

rsize

	void rsize(size_t n, char ch = '\0')
	{
		if (n <= _size)
		{
			_str[n] = '\0';
			_size = n;
		}
		else
		{
			reserve(n);
			while (_size < n)
			{
				_str[_size] = ch;
				_size++;
			}
			_str[_size] = '\0';
		}
	}

半缺省函数,当n小于有效数据时相当于删除有效数据。当n大于有效数据时候先开辟空间在循环设置字符。

find(查找字符和查找子串)

	size_t find(char ch, size_t pos = 0)
	{
		for (size_t i = pos; i < _size; i++)
		{
			if (_str[i] == ch)
			{
				return i;
			}
		}
		return npos;
	}
	size_t find(const char* sub, size_t pos = 0)
	{
		const char* p = strstr(_str + pos, sub);
		if (p)
		{
			return p - _str;
		}
		else
		{
			return npos;
		}
	}

对于字符的查找使用循环遍历查找;对于字符串使用strstr库函数查找,在使用指针相加得到位置;

substr(获取子串)

	string substr(size_t pos, size_t len = npos)
	{
		string s;
		size_t end = pos + len;
		if (len == npos || pos + len >= _size)
		{
			len = _size - pos;
			end = _size;
		}

		s.reserve(len);
		for (size_t i = pos; i < end; i++)
		{
			s += _str[i];
		}

		return s;
	}

这里也要判断获取的长度,当len未输入值时候表示取到结尾。创建一个新的对象,将获取的每个字符 存到新的对象中,最后返回该对象。

clear(清除数据)

	void clear()
	{
		_str[0] = '\0';
		_size = 0;
	}

将有效数据的个数设置成0即可,并不用释放空间


其他的操作符重载

	//+=重载 相当于尾插
	String& operator +=(char ch)
	{
		push_back(ch);
		return *this;
	}
	String& operator += (const char* str)
	{
		append(str);
		return *this;
	}
	bool operator<(const String& s)const
	{
		return strcmp(_str, s._str) < 0;
	}
	bool operator==(const String& s)const
	{
		return strcmp(_str, s._str) == 0;
	}
	bool operator<=(const String& s)
	{
		return (*this < s) || (*this == s);
	}
	bool operator>(const String& s)
	{
		return !(*this <= s);
	}
	bool operator>=(const String& s)
	{
		return !(*this < s);
	}
	bool operator<(const String& s)
	{
		return !(*this >= s);
	}
	bool operator!=(const String& s)
	{
		return !(*this == s);
	}

今天对string的底层模拟实现的分享到这就结束了,希望大家读完后有很大的收获,也可以在评论区点评文章中的内容和分享自己的看法。您三连的支持就是我前进的动力,感谢大家的支持!!!文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-754525.html

到了这里,关于【C++干货铺】剖析string | 底层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

  • C++中String的语法及常用接口的底层实现详解

      在C语言中,我们知道处理 字符串所用的类型是 char []或者char* 。字符串是以‘\\0’结尾的。在C++中,string 是一个标准库类(class), 用于处理字符串 。它提供了一种更高级、更便捷的字符串操作方式,string 类提供了一系列成员函数和重载运算符,以便于对字符串进行操作

    2024年02月10日
    浏览(38)
  • 【C++】:STL中的string类的增删查改的底层模拟实现

    本篇博客仅仅实现存储字符(串)的string 同时由于C++string库设计的不合理,我仅实现一些最常见的增删查改接口 接下来给出的接口都是基于以下框架: C++string标准库中,无参构造并不是空间为0,直接置为空指针 而是开一个字节,并存放‘\\0’ C++中支持无参构造一个对象后,直

    2024年02月05日
    浏览(51)
  • 深入篇【C++】手搓模拟实现list类(详细剖析底层实现原理)&&模拟实现正反向迭代器【容器适配器模式】

    1.一个模板参数 在模拟实现list之前,我们要理解list中的迭代器是如何实现的。 在vector中迭代器可以看成一个指针,指向vector中的数据。它的解引用会访问到具体的数据本身,++会移动到下一个数据位置上去,这些都是因为vector具有天生的优势:空间上是连续的数组,这样指

    2024年02月15日
    浏览(44)
  • 【C++干货铺】解密vector底层逻辑

    ========================================================================= 个人主页点击直达: 小白不是程序媛 C++系列专栏: C++干货铺 代码仓库: Gitee ========================================================================= 目录 vector介绍 vector的使用 vector的定义和使用 vector的空间增长问题 vector的增删查改

    2024年02月05日
    浏览(35)
  • 【C++入门】STL容器--vector底层数据结构剖析

    目录  前言  1. vector的使用       vector的构造  vector迭代器  vector空间相关的接口  vector 功能型接口  find  swap  insert  erase 2. vector内部数据结构剖析 reserve  push_back和pop_back size、capacity、empty、operator[ ];  insert和erase resize swap  拷贝构造和赋值重载 构造函数补充  迭代器

    2024年01月25日
    浏览(52)
  • 【C++学习手札】模拟实现string

                                                          🎬 慕斯主页 : 修仙—别有洞天                                                        ♈️ 今日夜电波 :缶ビール—みゆな                                                          

    2024年02月04日
    浏览(83)
  • 【C++】万字一文全解【继承】及其特性__[剖析底层化繁为简](20)

    前言 大家好吖,欢迎来到 YY 滴C++系列 ,热烈欢迎! 本章主要内容面向接触过C++的老铁 主要内容含: 欢迎订阅 YY 滴C++专栏!更多干货持续更新!以下是传送门! YY的《C++》专栏 YY的《C++11》专栏 YY的《Linux》专栏 YY的《数据结构》专栏 YY的《C语言基础》专栏 YY的《初学者易

    2024年02月01日
    浏览(74)
  • 【C++初阶】学习string类的模拟实现

    前面已经学习了string类的用法,这篇文章将更深入的学习string类,了解string类的底层是怎么实现的。当然,这里只是模拟一些常用的,不常用的可以看文档学习。 我们一共创建两个文件,一个是test.cpp文件,用于测试;另一个是string.h文件,用于声明和定义要模拟的string类。

    2024年02月03日
    浏览(52)
  • 鸿蒙开发者的必修课:Linux底层IO方式深度剖析 ‍

    博主猫头虎的技术世界 🌟 欢迎来到猫头虎的博客 — 探索技术的无限可能! 专栏链接 : 🔗 精选专栏 : 《面试题大全》 — 面试准备的宝典! 《IDEA开发秘籍》 — 提升你的IDEA技能! 《100天精通Golang》 — Go语言学习之旅! 领域矩阵 : 🌐 猫头虎技术领域矩阵 : 深入探索

    2024年02月19日
    浏览(45)
  • C/C++语言学习路线: 嵌入式开发、底层软件、操作系统方向(持续更新)

    1.1 视频教程点到为止 1.2 炫技视频看看就行 1.3 编程游戏不玩也罢 有些游戏的主题任务就是编程,游戏和实际应用环境有一定差异(工具、操作流程),在初级阶段主要是熟悉实际场景,而且多数是通过前端语言进行游戏,对底层软件学习的帮助不大。 Coding Games: PHP、C、

    2024年04月28日
    浏览(77)

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