string底层是一个字符数组，为了跟库里的string区别，我们定义了一个命名空间将string类包含咋内

1.构造函数和C_str

错误示范：

使用new开辟空间可以再次改进构造函数：

最终优化为全缺省的构造函数：

不可以将缺省值设置成nullptr，strlen(str)对于str指针解引用，遇到’\0’终止，解引用NULL会报错。将缺省值设置成一个空字符串，结尾默认为’\0’

C_str:

const char* C_str()//返回const char*类型的指针 
{return  _str;
}

返回const char*类型的指针相当于返回字符串

2.operator[]

由于可能存在 string与const string类型，所以设置成两个函数构成函数重载

char& operator[](size_t pos)//operator[]
{return _str[pos];
}
char& operator[](size_t pos)const//operator[]的函数重载
{return _str[pos];
}

3.拷贝构造

3.1浅拷贝

拷贝构造函数如果不写编译器会自动生成，对于内置类型完成值拷贝或者浅拷贝，若使用编译器自动生成的拷贝构造就会报错

string s2("hello world");
string s3(s2);

3.2深拷贝

string(const string& s)//拷贝构造:_size(s._size),_capaicty(s._capaicty)
{_str = new char[_capaicty + 1];//开辟一块空间strcpy(_str, s._str);//将s2拷贝给s1
}

创建一块同样大小的空间，并将原来的数据拷贝下来，这样就是s2与s3指向各自的空间，一个被修改也不会影响另一个

4.赋值

赋值运算符也是默认成员函数，如果不写会进行浅拷贝/值拷贝

1. 第一种两者空间大小相同，进行值拷贝
2. 第二种s1的空间远大于s2的空间，进行值拷贝会浪费空间，所以系统会按照第三种做法执行
3. 第三种，s1的空间太小，需要new开辟一块空间，将旧空间销毁，将s2拷贝到新开辟的空间

编译器默认不会这样处理，它会直接将旧空间释放，再去开新空间，并将值拷贝过来

string& operator=(const string& s)//赋值 s1=s3
{if(this != &s)//排除赋值本身的情况{char* tmp = new char[s._capaicty + 1];strcpy(tmp, s._str);delete[] _str;_str = tmp;_size = s._size;_capaicty = s._capaicty;}return *this;
}

若释放旧空间，如果new失败了，则破坏原有空间，所以使用一个临时变量tmp接收开辟的空间，如果new成功将tmp传给_str，若new失败也不会破坏s1空间

5.迭代器

使用typedef 分别将用iterator代替 char*，const_iterator代替 const char*

typedef char* iterator;
typedef const char* const_iterator;
iterator begin()
{return _str;
}
iterator end()
{return _str + _size;
}
   
iterator begin()const //指针指向的内容不能被修改
{return _str;
}
iterator end()const
{return _str + _size;
}

6.比较ascll码值的大小

通过C语言函数strcmp，比较字符串从头开始字符的ASCII值，再通过复用来实现剩下的
如果不小心在复用时将const修饰的传给非const成员就会报错，所以括号外面加上const，修饰this指针

bool operator==(const string& s)const //s1==s2
{return strcmp(_str, s._str)==0;
}
bool operator<(const string& s)const //s1<s2
{return strcmp(_str, s._str) < 0;
}
bool operator<=(const string& s)const //s1<=s2
{return *this < s || *this == s;
}
bool operator>(const string& s)const //s1>s2
{return !(*this <= s);
}
bool operator>=(const string& s)const //s1>=s2
{//复用return *this > s || *this == s;
}
bool operator!=(const string& s)const //s1!=s2
{return !(*this == s);
}

7.reverse扩容

void reserve(size_t n)//开辟空间
{if(n > _capacity)//防止缩容的问题{char* tmp = new char[n + 1];//多开一个'\0'strcpy(tmp, _str);delete[]_str;_str = tmp;_capacity = n;//计算有效}
}

为了防止new失败，所以使用临时变量tmp指向new出来的空间，若new成功，释放旧空间，并将_str指向新空间

8.push_back尾插和append尾插

通过reserve进行类似扩容的操作，再将ch赋值给当前最后一个字符

void push_back(char ch)//尾插字符
{if(_size + 1 > _capaicty){reserve(2 * _capaicty);//开辟2倍空间}_str[_size] = ch;_size++;
}

void append(const char* str)//尾插 字符串
{ int len = strlen(str);if(_size + len > _capaicty){reserve(_size + len);}strcpy(_str + _size, str);//在原来的字符串后拷贝字符串_size += len;
}

9.+=

string& operator+=(char ch)//+= 字符
{push_back(ch);return *this;
}string& operator+=(const char* str)//+= 字符串 函数重载
{append(str);return *this;
}

10.insert

10.1在pos位置前插入字符ch

void insert(size_t pos, char ch)//在pos位置前插入字符ch
{if(_size + 1 > _capacity)//扩容{reserve(2 * _capacity);}size_t end = _size + 1;//'\0'的下一个位置while(end > pos){//把前面传给后面_str[end] = _str[end - 1];end--;}_str[pos] = ch;_size++;
}

由于pos与end都是size_t类型，没有负数,所以当while循环条件设置为end>=pos时，如果pos=0，end–-，end变为负数，计算的就是其补码了，所以while(end>=pos)一直成立，无法结束循环

把前面的字符传给后面的字符，当end下标为1时，end-1的下标为0，循环结束

10.2在pos位置前插入字符串str

void insert(size_t pos, const char* str)//在pos位置前插入字符串str
{int len = strlen(str);if(_size + len > _capacity)//扩容{reserve(_size + len);}size_t end = _size + len;while(end > pos+len-1){//把前面传给后面_str[end] = _str[end-len];end--;}strncpy(_str + pos, str, len);//拷贝len个字节，不包含'\0'_size += len;
}

为了保证最后一次循环时，下标end-len在下标为0的位置上，所以取end为pos+len，如果end>pos+len-1不成立时终止循环，最后一次end取值即为pos+len
使用strncpy函数，将不包含’\0’的str拷贝到_str+pos下标位置

11.resize

分为三种情况

1. n<size 删除数据
2. size<n<capacity 剩余空间初始化
3. n>capacity 扩容+初始化

void resize(size_t n,char ch)//开辟空间+初始化
{if(n <= _size)//删除数据保留前n个{_size = n;_str[n] = '\0';}else//n>_size{if(n >_capacity)//扩容{reserve(n);}int i = _size;while(i < n)//剩余空间初始化为ch{_str[i] = ch;i++;}_size = n;_str[_size] = '\0';}
}

12.erase

12.1从pos位置开始删除len个数据

static const size_t npos = -1;
string& erase(size_t pos = 0, size_t len = npos)//从pos位置开始删除len个数据
{if(len==npos||pos+len>=_size){//全部删除_str[pos] = '\0';_size = pos;}else{strcpy(_str + pos, _str +pos+len);//包含'\0'_size -= len;}return *this;
}

12.2当pos+len<总长度时，使用strcpy函数拷贝，从而覆盖删除要被删除的字符

12.3当pos+len大于总长度或者len等于npos时，剩余长度全部删除

13.流插入<<

使用友元函数是为了在类外面调用类的私有的成员变量，若不需要调用则不用友元函数

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

实现流插入不可以调用C_str()，因为C_str()返回的是一个字符串，遇见’\0’就会结束，但若打印结果有好几个’\0’，则遇见第一个就会结束，不符合预期

14.流提取 >>

输入多个值，C++规定空格或换行是值与值之间的区分
错误示范：

istream& operator>>(istream& in,  string& s)//>>
{char ch;in >> ch;while(ch != ' ' && ch != '\n'){s += ch;in >> ch;}return in;
}

1. 上述代码在循环中无法找到空格/换行，导致循环无法停止
2. 输入的数据存放在缓冲区中，使用循环在缓冲区中提取数据，但是空格/换行不在缓冲区中，因为认为它是多个值之间的间隔
3. 使用get就不会认为空格/换行是多个值之间的间隔，若遇见空格/换行就会存放缓冲区中等待提取

istream& operator>>(istream& in,  string& s)//>>
{s.clear();char ch = in.get();char buf[128];size_t index = 0;while(ch != ' ' && ch != '\n'){buf[index++] = ch;if(index == 127)//为了防止频繁扩容{buf[127] = '\0';s += buf;index = 0;}ch = in.get();}if(index != 0){buf[index] = '\0';s += buf;}return in;
}

当需要输入的string对象中有值存在时，需要先使用clear清空，再输入新的数据
为了避免频繁扩容，使用一个128的字符数组接收，若输入的数据比128小，跳出循环将数组中的数据传给string类s，若输入的数据比128大，则将字符数组整体传给string类s，再正常扩容