string类
一、C语言中的字符串
C语言中，字符串是以 ‘\0’ 结尾的一些字符的集合，为了操作方便，C标准库中提供了一些 str 系列的库函数，但是这些库函数与字符串是分离开的，不太符合OOP的思想，而且底层空间需要用户自己管理，稍不留神可能还会越界访问。
二、string类
- string 是表示字符串的字符串类
- 该类的接口与常规容器的接口基本相同，再添加了一些专门用来操作string的常规操作。
- string 在底层实际是：basic_string 模板类的别名，typedef basic_string<char, char_traits, allocator> string;
- 不能操作多字节或者变长字符的序列。
- 在使用 string 类时，必须包含 #include 头文件以及 using namespace std;
其中，string 类的许多接口可以点击链接-> string 查看。
在这里需要介绍一下迭代器，在 string 类中，迭代器其实就是原生指针，迭代器的使用如下：
代码语言：javascript
复制
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
string s1("hello,world");
// 迭代器的使用，iterator 就是迭代器，它需要指定作用域
string::iterator it = s1.begin();
while (it != s1.end())
{
cout << *it << ' ';
it++;
}
cout << endl;
return 0;
}</code></pre></div></div><p>其中 <code>s1.begin();</code> 其实就是指向字符串开始的指针，<code>s1.end()</code> 就是指向 ‘\0’ 的指针。</p><h3 id="35s4i" name="%E4%B8%89%E3%80%81%E6%A8%A1%E6%8B%9F%E5%AE%9E%E7%8E%B0-string-%E7%B1%BB">三、模拟实现 string 类</h3><p>下面我们直接开始模拟实现 <strong>string</strong> 类的接口，在实现的过程中讲解用法，注意，我们只模拟比较常见和重要的接口。</p><p>我们先观察 string 类的声明部分，先预览一下我们需要实现哪些接口：</p><h4 id="4comq" name="0.-string-%E7%B1%BB%E7%9A%84%E5%A3%B0%E6%98%8E">0. string 类的声明</h4><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> namespace Young
{
class String
{
public:
// 迭代器
typedef char* iterator;
typedef const char* const_iterator;
iterator begin();
iterator end();
const_iterator begin() const;
const_iterator end() const;
// 构造
String(const char* str = "")
:_str(new char [strlen(str) + 1])
,_size(strlen(str))
,_capacity(_size)
{
strcpy(_str, str);
}
// 析构
~String()
{
delete[] _str;
_str = nullptr;
_size = _capacity = 0;
}
// 交换
void swap(String& tmp)
{
::swap(_str, tmp._str);
::swap(_size, tmp._size);
::swap(_capacity, tmp._capacity);
}
// s2(s1)
// 拷贝构造
String(const String& str)
:_str(nullptr)
,_size(0)
,_capacity(0)
{
String tmp(str._str);
swap(tmp);
}
// s2 = s1
// 赋值运算符重载
String& operator=(const String& str)
{
if (this != &str)
{
String tmp(str._str);
swap(tmp);
}
return *this;
}
// 申请空间 -- 不改变 _size
void reserve(size_t n);
// 将空间调整为 n -- 改变 _size
void resize(size_t n, char c = '\0');
// 尾插字符
void push_back(char c);
String& operator+=(char c);
// 尾插字符串
void append(const char* str);
String& operator+=(const char* str);
// 清空字符串
void clear();
// 获取字符串长度
size_t size() const;
// 获取容量
size_t capacity() const;
// [] 重载 s[1]
const char& operator[](size_t index) const;
char& operator[](size_t index);
// 比较符号运算符重载
bool operator>(const String& s) const;
bool operator==(const String& s) const;
bool operator>=(const String& s) const;
bool operator<(const String& s) const;
bool operator<=(const String& s) const;
bool operator!=(const String& s) const;
// 返回它的字符串 -- 返回 char* 类型
const char* c_str() const;
// 判断是否为空字符串
bool empty() const;
// find -- 从pos位置开始查找字符/字符串
size_t find(char ch, size_t pos = 0) const;
size_t find(const char* str, size_t pos = 0) const;
// 获得从 pos 位置开始到 len 的子字符串；如果 len 不给值，默认到结尾
String substr(size_t pos, size_t len = npos) const;
// 在 pos 位置插入插入字符 ch 或字符串 str
String& insert(size_t pos, char ch);
String& insert(size_t pos, const char* str);
// 删除从 pos 位置开始 len 长度的字符串；如果 len 不给值就默认删到末尾
String& erase(size_t pos, size_t len = npos);
// 打印数据
void Print();
private:
char* _str;
size_t _size;
size_t _capacity;
public:
const static size_t npos = -1;
};
// 流插入、流提取 cout << s1;
ostream& operator<<(ostream& out, const String& s);
istream& operator>>(istream& in, String& s);
}</code></pre></div></div><h4 id="f9rdl" name="1.-%E6%9E%84%E9%80%A0%E5%87%BD%E6%95%B0">1. 构造函数</h4><p>构造函数往往是实现一个类首先需要考虑的，而 <strong>string</strong> 类的成员变量分别有 <code>char* _str; size_t _size; size_t _capacity;</code> ，虽然都是内置类型，但是 <strong>char</strong>* 类型需要我们手动申请空间，所以需要我们显式写构造函数：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> // 构造函数
String(const char* str = "")
:_str(new char [strlen(str) + 1])
,_size(strlen(str))
,_capacity(_size)
{
strcpy(_str, str);
}</code></pre></div></div><p>我们在构造函数中给了缺省值 <code>""</code> 即空字符串；我们在申请空间的时候往往是要申请比 <strong>str</strong> 多一个空间，因为需要存放 <code>'\0'</code>；最后我们使用 <strong>strcpy</strong> 函数将 <strong>str</strong> 拷贝到 <strong>_str</strong> 即可。</p><h4 id="aah55" name="2.-%E6%9E%90%E6%9E%84%E5%87%BD%E6%95%B0">2. 析构函数</h4><p>因为 <strong>string</strong> 类是我们手动申请空间的，所以要我们手动释放，析构函数如下：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> // 析构函数
~String()
{
delete[] _str;
_str = nullptr;
_size = _capacity = 0;
}</code></pre></div></div><p>要注意使用 <strong>delete</strong> 需要匹配使用。</p><h4 id="7j459" name="3.-%E6%8B%B7%E8%B4%9D%E6%9E%84%E9%80%A0%E5%87%BD%E6%95%B0">3. 拷贝构造函数</h4><p>在这里的拷贝构造函数中，我们就需要回顾一下<strong>浅拷贝</strong>和<strong>深拷贝</strong>了，我们此前也在 类和对象(中篇) 了解过，现在来回顾一下。</p><ol class="ol-level-0"><li><strong>浅拷贝：</strong> 也称值拷贝，编译器只是将对象中的值拷贝过来。如果对象中管理资源，最后就会导致多个对象共享同一份资源，当一个对象销毁时就会将该资源释放掉，而此时另一些对象不知道该资源已经被释放，以为还有效，所以当继续对资源进项操作时，就会发生发生了访问违规。</li></ol><p>我们可以采用深拷贝解决浅拷贝问题，即：每个对象都有一份独立的资源，不要和其他对象共享。</p><ol class="ol-level-0"><li><strong>深拷贝：</strong> 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式给出。一般情况都是按照深拷贝方式提供。</li></ol><p>下面我们自己显式写一个 <strong>string</strong> 类的拷贝构造函数：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> // String s2(s1);
// 拷贝构造
String(const String& str)
:_str(nullptr)
,_size(0)
,_capacity(0)
{
String tmp(str._str);
swap(tmp);
}</code></pre></div></div><p>注意，上面的拷贝构造中，假设是这样： <code>String s2(s1);</code> 则 <strong>_str</strong> 就是 <strong>s2</strong> 对象的，<strong>str</strong> 是 <strong>s1</strong> 对象的，我们的思路是首先将 <strong>_str</strong> 走初始化列表置空，<strong>_size</strong> 和 <strong>_capacity</strong> 置零，然后利用构造函数 <code>String tmp(str._str);</code> 实例化一个 <strong>tmp</strong> 对象，此时 <strong>tmp</strong> 相当于是 <strong>s1</strong> ，最后将 <strong>s2</strong> 和 <strong>tmp</strong> 对象中的资源交换，即完成了 <strong>s1</strong> 拷贝给 <strong>s2</strong>；而且出了作用域 <strong>tmp</strong> 还会自动调用析构函数析构。</p><p>注意以上的 <code>swap</code> 函数也是 <strong>string</strong> 类中的，所以也需要我们自己实现，实现如下：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> // 交换
void swap(String& tmp)
{
std::swap(_str, tmp._str);
std::swap(_size, tmp._size);
std::swap(_capacity, tmp._capacity);
}</code></pre></div></div><p>在实现中，我们再利用标准库中的 <strong>swap</strong> 函数帮助我们完成 string 类的<strong>swap</strong> 函数。</p><p>使用和结果如下图：</p><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:auto"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1722949347225505291.png" /></div></div></div></figure><h4 id="eto9r" name="4.-%E8%B5%8B%E5%80%BC%E8%BF%90%E7%AE%97%E7%AC%A6%E9%87%8D%E8%BD%BD">4. 赋值运算符重载</h4><p>赋值运算符重载也和拷贝构造差不多，实现如下：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> // s2 = s1
// 赋值运算符重载
String& operator=(const String& str)
{
if (this != &str)
{
String tmp(str._str);
swap(tmp);
}
return *this;
}</code></pre></div></div><p>使用和结果如下：</p><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:auto"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1722949347884849727.png" /></div></div></div></figure><h4 id="9ij0d" name="5.-%E8%BF%AD%E4%BB%A3%E5%99%A8">5. 迭代器</h4><p><strong>string</strong> 类的迭代器其实就是原生指针，声明在上面的 <strong>string</strong> 类声明中，下面我们直接实现：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> // 迭代器
Young::String::iterator Young::String::begin()
{
return _str;
}
Young::String::iterator Young::String::end()
{
return _str + _size;
}
Young::String::const_iterator Young::String::begin() const
{
return _str;
}
Young::String::const_iterator Young::String::end() const
{
return _str + _size;
}</code></pre></div></div><p>由于我们是声明和定义分离写，所以在 <code>iterator/const_iterator</code> 和 <code>begin()/end()</code> 前都要指定我们的作用域；其中 <strong>iterator/const_iterator</strong> 分别是普通对象调用的迭代器和 <strong>const</strong> 对象调用的迭代器；<strong>begin()/end()</strong> 分别是指向字符串的头和尾的指针。</p><h4 id="2maas" name="6.-%E5%85%83%E7%B4%A0%E8%AE%BF%E9%97%AE%EF%BC%9A%5B%5D-%E9%87%8D%E8%BD%BD">6. 元素访问：[] 重载</h4><p>为了方便访问 <strong>string</strong>，我们可以重载 [] 可以直接访问下标，实现如下：</p><p>const对象：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> const char& Young::String::operator[](size_t index) const
{
assert(index < _size);
return _str[index];
}</code></pre></div></div><p>普通对象：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> char& Young::String::operator[](size_t index)
{
assert(index < _size);
return _str[index];
}</code></pre></div></div><h4 id="8kfei" name="7.-%E6%B5%81%E6%8F%92%E5%85%A5%E4%B8%8E%E6%B5%81%E6%8F%90%E5%8F%96%E9%87%8D%E8%BD%BD">7. 流插入与流提取重载</h4><p>在使用 <strong>string</strong> 的时候，为了方便查看字符串，我们可以重载流插入和流提取，方便打印查看字符串；在以前讲过，我们为了方便我们的使用以及体现流插入和提取的使用价值，我们要在类外面实现，防止 <strong>this</strong> 指针抢占第一个参数位置，实现如下：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> // 流插入 cout << s1;
ostream& Young::operator<<(ostream& out, const String& s)
{
for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)
{
out << s[i];
}
return out;
}</code></pre></div></div><p>流插入中我们只需要将每一个字符打印出来即可；</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> // 流提取 cin >> s
istream& Young::operator>>(istream& in, String& s)
{
s.clear();
char buff[129];
size_t i = 0;
char ch = in.get();
while (ch != ' ' && ch != '\n')
{
buff[i++] = ch;
if (i == 128)
{
buff[i] = '\0';
s += buff;
i = 0;
}
ch = in.get();
}
if (i != 0)
{
buff[i] = '\0';
s += buff;
}
return in;
}</code></pre></div></div><p>我们创建一个 <strong>buff</strong> 数组，存放输入的字符，当 <strong>buff</strong> 数组满了就一把插入到对象中，避免频繁开辟空间；因为流提取默认遇到 <code>' '</code> 或 <code>'\0'</code> 就结束，所以我们需要用 <strong>cin</strong> 的成员函数 <code>get()</code> 提取到 <code>' '</code> 或 <code>'\0'</code> ，方便我们判断结束条件。</p><h4 id="bkkrb" name="8.-%E4%B8%8E%E5%AE%B9%E9%87%8F%E7%9B%B8%E5%85%B3%E7%9A%84%E6%8E%A5%E5%8F%A3">8. 与容量相关的接口</h4><h5 id="dluqk" name="%EF%BC%881%EF%BC%89size">（1）size</h5><p>获取字符串的有效长度，实现：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> size_t Young::String::size() const
{
return _size;
}</code></pre></div></div><h5 id="7inqv" name="%EF%BC%882%EF%BC%89capacity">（2）capacity</h5><p>获取字符串的容量，实现：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> size_t Young::String::capacity() const
{
return _capacity;
}</code></pre></div></div><h5 id="5jagq" name="%EF%BC%883%EF%BC%89clear">（3）clear</h5><p>清空字符串的内容，实现：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> void Young::String::clear()
{
_str[0] = '\0';
_size = 0;
}</code></pre></div></div><p>清空字符串的内容并不是销毁空间，所以只需要在下标为 0 位置加上 <code>'\0'</code> 即可，并将长度置 0.</p><h5 id="dils6" name="%EF%BC%884%EF%BC%89empty">（4）empty</h5><p>判断字符串是否为空字符串，实现：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> bool Young::String::empty() const
{
return _size == 0;
}</code></pre></div></div><p>只需要判断 <strong>_size</strong> 是否为 0.</p><p>上面四个接口的使用如下：</p><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:auto"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1722949348295052118.png" /></div></div></div></figure><h5 id="3fn1v" name="%EF%BC%885%EF%BC%89reserve">（5）reserve</h5><p>我们可以查看 <strong>reserve</strong> 接口的相关文档：</p><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:auto"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1722949348609294326.png" /></div><div class="figure-desc">在这里插入图片描述</div></div></div></figure><p>其实就是申请 <strong>n</strong> 个空间，<strong>reserve</strong> 有保留的意思，就是有保留 <strong>n</strong> 个空间的意思，<strong>n</strong> 大于 <strong>_capacity</strong> 就改变空间，小于则不用改变；注意 <strong>reserve</strong> 不改变 <strong>_size</strong> 的值；其实现如下：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> // 申请空间
void Young::String::reserve(size_t n)
{
if (n > _capacity)
{
char* tmp = new char[n + 1];
strcpy(tmp, _str);
delete[] _str;
_str = tmp;
_capacity = n;
}
}</code></pre></div></div><p>假设需要申请 <strong>n</strong> 个空间，就需要申请 <strong>n+1</strong> 空间，给 <code>'\0'</code> 预留一个空间；然后将原来字符串中的内容拷贝到新开辟的空间中，然后销毁原来的空间 <strong>_str</strong>，让原来的空间 <strong>_str</strong> 指向新的空间 <strong>tmp</strong>。</p><h5 id="5kjua" name="%EF%BC%886%EF%BC%89resize">（6）resize</h5><p><strong>reserve</strong> 和 <strong>resize</strong> 的区别就是 <strong>resize</strong> 是调整空间的大小，并可以初始化空间，<strong>resize</strong> 是可以改变 <strong>_size</strong> 的值的。</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> // 调整空间+初始化
void Young::String::resize(size_t n, char c)
{
// 如果 n 大于 _size，直接申请 n 个空间，然后从原来的尾部开始初始化
if (n > _size)
{
reserve(n);
for (size_t i = _size; i < n; i++)
{
_str[i] = c;
}
_str[n] = '\0';
_size = n;
}
// 否则，删数据
else
{
_str[n] = '\0';
_size = n;
}
}</code></pre></div></div><p>初始化的字符如果没有显式传，会使用我们在声明处给的缺省值 <code>'\0</code>。</p><h4 id="c88fr" name="9.-%E4%BF%AE%E6%94%B9%E5%AD%97%E7%AC%A6%E4%B8%B2%E7%9A%84%E7%9B%B8%E5%85%B3%E6%8E%A5%E5%8F%A3">9. 修改字符串的相关接口</h4><h5 id="3rjbj" name="%EF%BC%881%EF%BC%89push_back">（1）push_back</h5><p>尾插，在字符串尾部插入一个字符，我们先看原文档：</p><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:auto"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1722949349168838582.png" /></div></div></div></figure><p>
实现如下：
代码语言：javascript复制 // 尾插字符
void Young::String::push_back(char c)
{
if (_size == _capacity)
{
reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);
}
_str[_size++] = c;
_str[_size] = '\0';
}</code></pre></div></div><p>尾插之前需要判断容量是否已经满了，满了就要扩容；或者容量是 0，我们就默认开 4 个容量。</p><h5 id="15lle" name="%EF%BC%882%EF%BC%89append">（2）append</h5><p>追加字符串，我们先看文档：</p><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:auto"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1722949349564811600.png" /></div></div></div></figure><p>文档中重载了许多接口，我们在这里只实现一个接口，就是尾插字符串，也就是上图中的第三个接口，实现如下：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> // 尾插字符串
void Young::String::append(const char* str)
{
int len = strlen(str);
// 空间不够扩容
if (_size + len > _capacity)
{
reserve(_size + len);
}
strcpy(_str + _size, str);
_size += len;
}</code></pre></div></div><h5 id="edesm" name="%EF%BC%883%EF%BC%89+=-%E8%BF%90%E7%AE%97%E7%AC%A6%E9%87%8D%E8%BD%BD">（3）+= 运算符重载</h5><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:auto"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1722949350160286350.png" /></div><div class="figure-desc">在这里插入图片描述</div></div></div></figure><p><strong>+=</strong> 运算符也是追加字符、字符串、string 对象，我们在这里实现追加字符和字符串，也就是尾插，其实现如下：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> //尾插字符
Young::String& Young::String::operator+=(char c)
{
push_back(c);
return *this;
} </code></pre></div></div><p>有了之前实现的 <code>push_back</code> 和 <code>append</code> ，我们只需要复用它们就可以实现了；</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> // 尾插字符串
Young::String& Young::String::operator+=(const char* str)
{
append(str);
return *this;
}</code></pre></div></div><p>以上四个接口的使用与流插入流提取的使用如下：</p><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:auto"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1722949350493693090.png" /></div></div></div></figure><h5 id="1l6q7" name="%EF%BC%884%EF%BC%89insert">（4）insert</h5><p><strong>insert</strong> 是在 <strong>pos</strong> 位置插入字符 <strong>ch</strong> 或字符串 <strong>str</strong>，我们就实现插入字符或字符串的接口，实现如下：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> // 插入字符
Young::String& Young::String::insert(size_t pos, char ch)
{
assert(pos < _size);
// 满了就扩容
if (_size == _capacity)
{
reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);
}
// 挪动数据
size_t end = _size + 1;
while (end > pos)
{
_str[end] = _str[end - 1];
end--;
}
// 插入字符
_str[pos] = ch;
_size++;
return *this;
}</code></pre></div></div><p>插入字符串：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> Young::String& Young::String::insert(size_t pos, const char* str)
{
assert(pos < _size);
// 判断插入字符串的长度是否会满
size_t len = strlen(str);
if (_size + len > _capacity)
{
reserve(_size + len);
}
// 挪动数据
size_t end = _size + len;
while (end > pos)
{
_str[end] = _str[end - len];
end--;
}
// 拷贝数据1.
/*for (size_t i = pos; i < len; i++)
{
_str[i] = str[i];
}*/
// 拷贝数据2.
strncpy(_str + pos, str, len);
_size += len;
return *this;
}</code></pre></div></div><h5 id="dn9qe" name="%EF%BC%885%EF%BC%89erase">（5）erase</h5><p><strong>erase</strong> 是删除从 <strong>pos</strong> 位置开始 <strong>len</strong> 长度的字符串；如果 <strong>len</strong> 不给值就默认删到末尾；</p><p>到末尾我们需要在声明处定义一个 <strong>npos</strong> 的静态无符号变量，将它定义为 <strong>-1</strong> ，因为是无符号，所以它是整型的最大值，我们在缺省值处给 <strong>npos</strong> ，即可取到末尾。注意，如果声明和定义分离写，缺省值只能给在声明处。</p><p>实现如下：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> Young::String& Young::String::erase(size_t pos, size_t len)
{
assert(pos < _size);
// 删到末尾
if (len == npos || pos + len > _size)
{
_str[pos] = '\0';
_size = pos;
}
// 删 len 长度
else
{
strcpy(_str + pos, _str + pos + len);
_size -= len;
}
return *this;
}</code></pre></div></div><p>insert 和 erase 的使用如下图：</p><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:auto"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1722949350899828684.png" /></div></div></div></figure><h4 id="73i07" name="10.-%E6%93%8D%E4%BD%9C%E5%AD%97%E7%AC%A6%E4%B8%B2%E7%9A%84%E6%8E%A5%E5%8F%A3">10. 操作字符串的接口</h4><h5 id="5p8ii" name="%EF%BC%881%EF%BC%89c_str">（1）c_str</h5><p>返回它的字符串 - 返回 char* 类型，实现：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> const char* Young::String::c_str() const
{
return _str;
}</code></pre></div></div><h5 id="4kjtp" name="%EF%BC%882%EF%BC%89find">（2）find</h5><p><strong>find</strong> 是查找函数的接口，从 <strong>pos</strong> 位置开始查找字符/字符串，<strong>pos</strong> 不给值默认下标从 <strong>0</strong> 开始找，实现如下：</p><p>查找字符：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> size_t Young::String::find(char ch, size_t pos) const
{
assert(pos < _size);
for (size_t i = pos; i < _size; i++)
{
if (_str[i] == ch)
{
// 返回下标
return i;
}
}
return npos;
}</code></pre></div></div><p>查找字符串：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> size_t Young::String::find(const char* str, size_t pos) const
{
assert(pos < _size);
assert(str);
const char* ret = strstr(_str + pos, str);
if (ret == nullptr)
return npos;
// 下标相减，返回下标
return ret - _str;
}</code></pre></div></div><p><strong>strstr</strong> 是查找匹配字串的库函数，它的返回值是如果找到就返回匹配字串的开头，否则返回空。</p><h5 id="2j7nr" name="%EF%BC%883%EF%BC%89substr">（3）substr</h5><p><strong>substr</strong> 是获得从 <strong>pos</strong> 位置开始到 <strong>len</strong> 的子字符串；如果 <strong>len</strong> 不给值，默认到结尾，即 <strong>npos</strong>，实现如下：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> Young::String Young::String::substr(size_t pos, size_t len) const
{
assert(pos < _size);
// 创建一个临时对象 tmp
String tmp;
// end 为取到的子串的结尾的下标
size_t end = pos + len;
// 取到末尾
if (len == npos || end > _size)
{
len = _size - pos;
end = _size;
}
// 申请 len 的空间
tmp.reserve(len);
// 开始取子串
for (size_t i = pos; i < end; i++)
{
tmp += _str[i];
}
return tmp;
}</code></pre></div></div><p>一般 <strong>find</strong> 和 <strong>substr</strong> 一起使用，它们的使用场景可以将一个网址分割成协议、域名、资源名，使用如下：</p><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:auto"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1722949351430526770.png" /></div></div></div></figure><h4 id="4m5bh" name="11.-%E6%AF%94%E8%BE%83%E8%BF%90%E7%AE%97%E7%AC%A6%E9%87%8D%E8%BD%BD">11. 比较运算符重载</h4><p>我们也像以前一样，只需要实现 <code>></code> 和 <code>==</code> 运算符，其它的都复用这两个就可以了，实现如下：</p><div class="rno-markdown-code"><div class="rno-markdown-code-toolbar"><div class="rno-markdown-code-toolbar-info"><div class="rno-markdown-code-toolbar-item is-type"><span class="is-m-hidden">代码语言：</span>javascript</div></div><div class="rno-markdown-code-toolbar-opt"><div class="rno-markdown-code-toolbar-copy"><i class="icon-copy"></i><span class="is-m-hidden">复制</span></div></div></div><div class="developer-code-block"><pre class="prism-token token line-numbers language-javascript"><code class="language-javascript" style="margin-left:0"> bool Young::String::operator>(const String& s) const
{
return strcmp(_str, s._str) > 0;
}
bool Young::String::operator==(const String& s) const
{
return strcmp(_str, s._str) == 0;
}
bool Young::String::operator>=(const String& s) const
{
return *this > s || *this == s;
}
bool Young::String::operator<(const String& s) const
{
return !(*this >= s);
}
bool Young::String::operator<=(const String& s) const
{
return !(*this > s);
}
bool Young::String::operator!=(const String& s) const
{
return !(*this == s);
}</code></pre></div></div><p>使用和结果如下：</p><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:auto"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1722949351839628565.png" /></div></div></div></figure>
