文章目录
- 构造函数
- 拷贝构造函数
- 析构
- 流插入<<
- 流提取>>
- =
- begin()
- end()
- []
- find()
- insert()
- push_back()
- appned()
- +=
- c_str()
- 获取私有成员变量
- resize()
- reserve()
- <
- erase()
- 完整代码
构造函数
string(const char* str = ""):_size(strlen(str)){_str = new char[strlen(str)+1];strcpy(_str, str);_capacity = _size;}
这个构造函数有两种形式,当没有参数时,以空字符串" "为默认值,带参时则用str初始化字符串。
拷贝构造函数
string(const string& s):_size(s._size),_capacity(s._capacity){_str = new char[s._capacity + 1];strcpy(_str, s._str);}
这个构造函数接受一个string类的引用s作为参数,并基于这个引用创建一个新的string对象。
析构
~string(){delete[] _str;_str = nullptr;_capacity = _size = 0;}
流插入<<
friend ostream& operator<<(ostream& _cout,const bit::string& s){ for (auto ch : s){_cout << ch;}return _cout; }
这段代码定义了一个重载的operator<<函数,ostream&: 表示这个函数返回一个ostream类型的引用,它允许operator<<能够链式调用。
友元函数使函数能在类外面调用私有成员变量,也可以通过getxxx()函数来调用。
流提取>>
friend istream& operator>>(istream& _cin, string& s){s.clear();char ch;// 定义一个字符变量用于临时存储从输入流读取的字符 ch = cin.get();char buff[128];size_t i = 0;while (ch != ' ' && ch != '\n'){buff[i++] = ch;if (i == 127){buff[127] = '\0';s += buff;i = 0;}ch = cin.get();}// 如果 buff 数组中有剩余字符(即 i > 0),则将它们附加到 s 中if (i > 0){buff[i] = '\0';s += buff;}return cin;}
这里定义了一个缓冲数组buff来获取输入的字符,数组buff在创建时就被分配内存,并在整个使用过程中被重用,这样可以减少动态分配和回收内存的次数,提高了性能。
=
string& operator=(const string& s){char* tmp=new char[s._capacity + 1];strcpy(tmp, s._str);delete[] _str;_str = tmp;_capacity = s._capacity;_size = s._size;return *this;}
这是一个赋值操作符的重载,利用tmp将s字符串的内容保存,再重新分配_str的指向,完成字符串内容的复制。
begin()
typedef char* iterator;iterator begin()const{return _str;}
_str 是存储字符串内容的字符数组的起始地址。
end()
iterator end()const{return _str+_size;}
首地址加字符数组长度等于尾地址。
[]
char& operator[](size_t index){assert(index < _size);return _str[index];
}const char& operator[](size_t index)const{assert(index < _size);return _str[index];}
find()
size_t find(char c, size_t pos = 0) const{while (_str[pos] != c&&pos<_size){pos++;}if (pos >= _size)return -1;return pos;}size_t find(const char* s, size_t pos = 0) const{assert(pos < _size);const char* p = strstr(_str + pos, s);if (p){return p - _str;}else{return -1;}
}
第一个find()函数用于在字符串中查找指定字符 c 的位置,找到则返回元素c的位置pos,否则返回-1.
第二个find()函数用于在字符串中查找子字符串 s 的位置,strstr 函数简化了子字符串的查找过程。
insert()
string& insert(size_t pos, char c){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] = c;++_size;return *this;}string& insert(size_t pos, const char* str){assert(pos <= _size);if (_size >= _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);}int len = strlen(str);size_t end = _size + len;while (end > pos + len-1){_str[end] = _str[end - len];--end;}strncpy(_str + pos, str, len);_size += len;return *this;}
这两段代码定义了一个字符串类中的 insert 成员函数,用于在字符串的指定位置插入一个字符或子字符串。assert确保插入位置pos的合法性,第二个函数的循环将 pos + len 位置及其之后的所有字符向后移动 len 个位置,以便为子字符串腾出空间。最后都返回对当前字符串的引用。
push_back()
void push_back(char c){insert(_size, c);}
appned()
void append(const char* str){insert(_size, str);}
appned()函数是在末尾插入字符串,利用模拟的insert来实现
+=
string& operator+=(char c){push_back(c);return *this;}//单子符string& operator+=(const char* str){append(str);return *this;}//字符串
c_str()
const char* c_str()const{return _str;}
获取私有成员变量
size_t size()const{return _size;}size_t capacity()const{return _capacity;}
resize()
void resize(size_t n, char c = '\0'){if(n>_size){while(_size<n){reserve(n);_str += c;_size++;}}else if(n<_size){_str[n] = '\0';_size = n;}}
resize函数的主要作用是调整容器或数据的大小,在这也就是改变_size的大小,当n小于_size时,将_size减小到n并在新串末尾加上终止字符,当n大于_size时,先用reserve()开辟足够的空间,再填补字符c。
reserve()
void reserve(size_t n){if (n > _capacity){char* tmp = new char[n + 1];strcpy(tmp, _str);delete[] _str;_str = tmp;_capacity = n;}}
reserve函数用于改变容器(如vector)的容量,这里只用判断当n大于原来的容量_capacity时,开辟足够大的空间。
<
bool operator<(const string& s){return strcmp(_str, s._str) < 0;}
erase()
string& erase(size_t pos, size_t len){assert(pos < _size);if (len == std::string::npos || len >= _size - pos){_str[pos] = '\0';_size = pos;}else{strcpy(_str + pos, _str + pos + len);_size -= len;}return *this;
}
erase 函数用于从自定义字符串类的一个实例中删除从指定位置 pos 开始的 len 个字符。
完整代码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1.
#pragma once
#include<iostream>
#include<assert.h>
#include<string>
using namespace std;namespace bit{class string{friend ostream& operator<<(ostream& _cout,const bit::string& s){ for (auto ch : s){_cout << ch;}return _cout; }friend istream& operator>>(istream& _cin, string& s){s.clear();char ch;ch = cin.get();char buff[128];size_t i = 0;while (ch != ' ' && ch != '\n'){buff[i++] = ch;if (i == 127){buff[127] = '\0';s += buff;i = 0;}ch = cin.get();}if (i > 0){buff[i] = '\0';s += buff;}return cin;}public:typedef char* iterator;public:string(const char* str = ""):_size(strlen(str)){_str = new char[strlen(str)+1];strcpy(_str, str);_capacity = _size;}string(const string& s):_size(s._size),_capacity(s._capacity){_str = new char[s._capacity + 1];strcpy(_str, s._str);}string& operator=(const string& s){char* tmp=new char[s._capacity + 1];strcpy(tmp, s._str);delete[] _str;_str = tmp;_capacity = s._capacity;_size = s._size;return *this;}~string(){delete[] _str;_str = nullptr;_capacity = _size = 0;}//// iteratoriterator begin()const{return _str;}iterator end()const{return _str+_size;}/// modifyvoid push_back(char c){/* if (_size == _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);}_str[_size++] = c;_str[_size] = '\0';*/insert(_size, c);}string& operator+=(char c){push_back(c);return *this;}void append(const char* str){/* size_t len = strlen(str);if (_size > _capacity - len){reserve(_size+len);}strcpy(_str + _size, str);_size += len;*/insert(_size, str);}string& operator+=(const char* str){append(str);return *this;}void clear(){delete[] _str;_str = nullptr;_capacity = _size = 0;}void swap(string& s){std::swap(_str, s._str);std::swap(_size, s._size);std::swap(_capacity, s._capacity);}const char* c_str()const{return _str;}/// capacitysize_t size()const{return _size;}size_t capacity()const{return _capacity;}bool empty()const{return _capacity == 0;}void resize(size_t n, char c = '\0'){if(n>_size){while(_size<n){reserve(n);_str += c;_size++;}}else if(n<_size){_str[n] = '\0';_size = n;}}void reserve(size_t n){if (n > _capacity){char* tmp = new char[n + 1];strcpy(tmp, _str);delete[] _str;_str = tmp;_capacity = n;}}/// accesschar& operator[](size_t index){assert(index < _size);return _str[index];}const char& operator[](size_t index)const{assert(index < _size);return _str[index];}///relational operatorsbool operator<(const string& s){return strcmp(_str, s._str) < 0;}bool operator<=(const string& s){return !(_str > s._str);}bool operator>(const string& s){return strcmp(_str, s._str) > 0;}bool operator>=(const string& s){return !(_str < s._str);}bool operator==(const string& s){return strcmp(_str, s._str)==0;}bool operator!=(const string& s){return !(_str == s._str);}// 返回c在string中第一次出现的位置size_t find(char c, size_t pos = 0) const{while (_str[pos] != c&&pos<_size){pos++;}if (pos >= _size)return -1;return pos;}// 返回子串s在string中第一次出现的位置size_t find(const char* s, size_t pos = 0) const{assert(pos < _size);const char* p = strstr(_str + pos, s);if (p){return p - _str;}else{return -1;}}// 在pos位置上插入字符c/字符串str,并返回该字符的位置string& insert(size_t pos, char c){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] = c;++_size;return *this;}string& insert(size_t pos, const char* str){assert(pos <= _size);if (_size >= _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);}int len = strlen(str);size_t end = _size + len;while (end > pos + len-1){_str[end] = _str[end - len];--end;}strncpy(_str + pos, str, len);_size += len;return *this;}// 删除pos位置上的元素,并返回该元素的下一个位置string& erase(size_t pos, size_t len){assert(pos < _size);if (len == std::string::npos || len >= _size - pos){_str[pos] = '\0';_size = pos;}else{strcpy(_str + pos, _str + pos + len);_size -= len;}return *this;}private:char* _str=nullptr;size_t _capacity=0;size_t _size=0;};}