C++模拟实现string类的实例代码
作者：派小星233
这篇文章主要给大家介绍了C++如何模拟实现string类,文章通过代码示例讲解的非常详细,有完整的实现过程,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考下
成员变量
public:
//类外可能要访问，设计成公有
static const size_t npos;
private:
//指向实际存储字符串的空间
char* _str;
//记录容量
size_t _capacity;
//记录有效字符，'\0'不算
size_t _size;
//记得类外定义静态变量
const size_t string::npos = -1;
构造和析构
string(const char* str = "")
:_capacity(strlen(str))
,_size(_capacity)
{
_str = new char[_capacity + 1];
strcpy(_str, str);
}
string(const string& s)
:_capacity(s._capacity)
,_size(s._size)
{
_str = new char[_capacity + 1];
strcpy(_str, s._str);
}
~string()
{
delete[] _str;
_str = nullptr;
_size = _capacity = 0;
}容量相关
1.获取容器大小(_size)和容量(_capacity)
//加const修饰this指针，因为const修饰对象也需要调用这几个接口
size_t size()const
{
return _size;
}
size_t capacity()const
{
return _capacity;
}
bool empty()const
{
//为空返回true，为假返回false
return (_size == 0);
}2.扩容(reserve)
void reserve(size_t n)
{
//只有n大于容量才进行扩容
if (n > _capacity)
{
//重新开一片空间，拷贝完成后释放原空间
//修改指针指向，更改容量
char* tmp = new char[n + 1];
strcpy(tmp, _str);
delete[] _str;
_str = tmp;
_capacity = n;
}
}3.更改容器大小
//设计成半缺省
void resize(size_t n, char c = '\0')
{
//n > _size，扩容后用c填满容器
if (n > _size)
{
reserve(n);
for (size_t i = _size; i < _capacity; i++)
{
_str[i] = c;
}
_str[_capacity] = '\0';
_size = _capacity;
}
else
{
//n <= _size的情况，直接把下标n的位置改为'\0'，修改_size即可
_str[n] = '\0';
_size = n;
}
}
修改相关
1.尾插
//尾部插入一个字符
void push_back(char c)
{
//先判断是否扩容
if (_size == _capacity)
reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);
//把原'\0'位置修改为新字符，记得补'\0'
_str[_size] = c;
_str[_size + 1] = '\0';
_size++;
}
//+=复用即可
string& operator+=(char c)
{
push_back(c);
return (*this);
}
//尾部插入字符串
void append(const char* str)
{
size_t len = strlen(str);
//先判断是否扩容
if (len + _size > _capacity)
reserve(len + _size);
//从原'\0'位置开始拷贝
strcpy(_str + _size, str);
//更新_size
_size += len;
}
string& operator+=(const char* str)
{
//+=复用即可
append(str);
return (*this);
}
2.指定位置插入
// 在pos位置上插入字符c
string& insert(size_t pos, char c)
{
//断言，不然可能越界
assert(pos <= _size);
if (_size == _capacity)
reserve(2 * _capacity);
//pos位置后字符后移一位
for (int i = _size; i >= (int)pos; i--)
_str[i + 1] = _str[i];
_str[pos] = c;
_size++;
return (*this);
}
//在pos位置上插入字符串str
string& insert(size_t pos, const char* str)
{
//断言，不然可能越界
assert(pos <= _size);
size_t len = strlen(str);
if ((_size + len) > _capacity)
reserve(_size + len);
for (int i = _size; i >= (int)pos; i--)
{
_str[i + len] = _str[i];
}
for (int i = 0; i < len; i++)
{
_str[pos++] = str[i];
}
_size += len;
return (*this);
}
3.指定位置删除
// 删除pos位置上的元素
string& erase(size_t pos, size_t len = npos)
{
assert(pos <= _size);
//要删除的字符数大于后面字符，就把pos位置和后面全部删除完
if (len == npos || pos + len >= _size)
{
_size = pos;
_str[_size] = '\0';
}
else
{
for (size_t i = pos; i <= pos + _size - len; i++)
{
_str[i] = _str[i + len];
}
_size -= len;
}
return (*this);
}
4.清空
void clear()
{
_str[0] = '\0';
_size = 0;
}5.交换两个对象
void swap(string& s)
{
std::swap(_str, s._str);
std::swap(_capacity, s._capacity);
std::swap(_size, s._size);
}比较相关
//写好< 和 == ，其它复用即可
bool operator<(const string& s)const
{
return strcmp(_str, s._str) < 0;
}
bool operator<=(const string& s)const
{
return (*this) < s || (*this) == s;
}
bool operator>(const string& s)const
{
return !((*this) <= s);
}
bool operator>=(const string& s)const
{
return !((*this) < s);
}
bool operator==(const string& s)const
{
return strcmp(_str, s._str) == 0;
}
bool operator!=(const string& s)const
{
return !((*this == s));
}访问相关
char& operator[](size_t index)
{
assert(index <= _size);
return _str[index];
}
//函数重载，这个版本专门给const用
const char& operator[](size_t index)const
{
assert(index <= _size);
return _str[index];
}迭代器相关
//string的迭代器底层是指针
typedef char* iterator;
typedef const char* const_iterator;
iterator begin()
{
return _str;
}
iterator end()
{
return (_str + _size);
}
const_iterator begin()const
{
return _str;
}
const_iterator end()const
{
return (_str + _size);
}查找相关
// 查找字符，返回c在string中第一次出现的位置
size_t find(char c, size_t pos = 0) const
{
assert(pos < _size);
for (size_t i = pos; i < _size; i++)
{
if (_str[i] == c)
return i;
}
return npos;
}
//查找子串，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
{
//断言，不然可能越界
assert(pos < _size);
//直接调用库函数找到子串位置
const char* p = strstr(_str + pos, s);
if (p)
return p - _str;//指针相减得到指针间元素数量，刚好为下标
else
return npos;
}其它成员函数
1.截取子串
string substr(size_t pos, size_t len = npos)
{
assert(pos < _size);
string s;
size_t end = pos + len;
//如果len大于后面所剩的字符，就把后面全部截取
if (len == npos || end >= _size)
{
len = _size - pos;
end = _size;
}
s.reserve(len);
for (size_t i = pos; i < end; i++)
{
s += _str[i];
}
return s;
}2.取得C格式字符串
const char* c_str()const
{
return _str;
}3.赋值
//这里使用传值传参，编译器自行完成拷贝，交换两者即可
string& operator=(string s)
{
swap(s);
return (*this);
}非成员函数
ostream& operator<<(ostream& _cout, const string& s)
{
_cout << s.c_str() << endl;
return _cout;
}
istream& operator>>(istream& _cin, string& s)
{
s.clear();
//避免多次扩容，以128为一组进行写入
char tmp[128] = "";
int i = 0;
char ch = '0';
ch = _cin.get();
while (ch != ' ' && ch != '\n')
{
tmp[i++] = ch;
if (i == 127)
{
tmp[i] = '\0';
s += tmp;
i = 0;
}
ch = _cin.get();
}
if (i != 0)
{
tmp[i] = '\0';
s += tmp;
}
return _cin;
}完整代码
#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<string.h>
#include<assert.h>
using namespace std;
namespace MyStd
{
class string
{
public:
typedef char* iterator;
typedef const char* const_iterator;
string(const char* str = "")
:_capacity(strlen(str))
,_size(_capacity)
{
_str = new char[_capacity + 1];
strcpy(_str, str);
}
string(const string& s)
:_capacity(s._capacity)
,_size(s._size)
{
_str = new char[_capacity + 1];
strcpy(_str, s._str);
}
string& operator=(string s)
{
swap(s);
return (*this);
}
~string()
{
delete[] _str;
_str = nullptr;
_size = _capacity = 0;
}
//
// iterator
iterator begin()
{
return _str;
}
iterator end()
{
return (_str + _size);
}
const_iterator begin()const
{
return _str;
}
const_iterator end()const
{
return (_str + _size);
}
// modify
//尾部插入一个字符
void push_back(char c)
{
//先判断是否扩容
if (_size == _capacity)
reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);
//把原'\0'位置修改为新字符，记得补'\0'
_str[_size] = c;
_str[_size + 1] = '\0';
_size++;
}
//+=复用即可
string& operator+=(char c)
{
push_back(c);
return (*this);
}
//尾部插入字符串
void append(const char* str)
{
size_t len = strlen(str);
//先判断是否扩容
if (len + _size > _capacity)
reserve(len + _size);
//从原'\0'位置开始拷贝
strcpy(_str + _size, str);
//更新_size
_size += len;
}
string& operator+=(const char* str)
{
//+=复用即可
append(str);
return (*this);
}
void clear()
{
_str[0] = '\0';
_size = 0;
}
void swap(string& s)
{
std::swap(_str, s._str);
std::swap(_capacity, s._capacity);
std::swap(_size, s._size);
}
const char* c_str()const
{
return _str;
}
/
// capacity
//加const修饰this指针，因为const修饰对象也需要调用这几个接口
size_t size()const
{
return _size;
}
size_t capacity()const
{
return _capacity;
}
bool empty()const
{
//为空返回true，为假返回false
return (_size == 0);
}
//设计成半缺省
void resize(size_t n, char c = '\0')
{
//n > _size，扩容后用c填满容器
if (n > _size)
{
reserve(n);
for (size_t i = _size; i < _capacity; i++)
{
_str[i] = c;
}
_str[_capacity] = '\0';
_size = _capacity;
}
else
{
//n <= _size的情况，直接把下标n的位置改为'\0'，修改_size即可
_str[n] = '\0';
_size = n;
}
}
void reserve(size_t n)
{
//只有n大于容量才进行扩容
if (n > _capacity)
{
//重新开一片空间，拷贝完成后释放原空间
//修改指针指向，更改容量
char* tmp = new char[n + 1];
strcpy(tmp, _str);
delete[] _str;
_str = tmp;
_capacity = n;
}
}
/
// access
char& operator[](size_t index)
{
assert(index <= _size);
return _str[index];
}
const char& operator[](size_t index)const
{
assert(index <= _size);
return _str[index];
}
/
//relational operators
//写好< 和 == ，其它复用即可
bool operator<(const string& s)const
{
return strcmp(_str, s._str) < 0;
}
bool operator<=(const string& s)const
{
return (*this) < s || (*this) == s;
}
bool operator>(const string& s)const
{
return !((*this) <= s);
}
bool operator>=(const string& s)const
{
return !((*this) < s);
}
bool operator==(const string& s)const
{
return strcmp(_str, s._str) == 0;
}
bool operator!=(const string& s)const
{
return !((*this == s));
}
// 查找字符，返回c在string中第一次出现的位置
size_t find(char c, size_t pos = 0) const
{
assert(pos < _size);
for (size_t i = pos; i < _size; i++)
{
if (_str[i] == c)
return i;
}
return npos;
}
//查找子串，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
{
//断言，不然可能越界
assert(pos < _size);
//直接调用库函数找到子串位置
const char* p = strstr(_str + pos, s);
if (p)
return p - _str;//指针相减得到指针间元素数量，刚好为下标
else
return npos;
}
string substr(size_t pos, size_t len = npos)
{
assert(pos < _size);
string s;
size_t end = pos + len;
//如果len大于后面所剩的字符，就把后面全部截取
if (len == npos || end >= _size)
{
len = _size - pos;
end = _size;
}
s.reserve(len);
for (size_t i = pos; i < end; i++)
{
s += _str[i];
}
return s;
}
// 在pos位置上插入字符c
string& insert(size_t pos, char c)
{
//断言，不然可能越界
assert(pos <= _size);
if (_size == _capacity)
reserve(2 * _capacity);
//pos位置后字符后移一位
for (int i = _size; i >= (int)pos; i--)
_str[i + 1] = _str[i];
_str[pos] = c;
_size++;
return (*this);
}
//在pos位置上插入字符串str
string& insert(size_t pos, const char* str)
{
//断言，不然可能越界
assert(pos <= _size);
size_t len = strlen(str);
if ((_size + len) > _capacity)
reserve(_size + len);
for (int i = _size; i >= (int)pos; i--)
{
_str[i + len] = _str[i];
}
for (int i = 0; i < len; i++)
{
_str[pos++] = str[i];
}
_size += len;
return (*this);
}
// 删除pos位置上的元素
string& erase(size_t pos, size_t len = npos)
{
assert(pos <= _size);
//要删除的字符数大于后面字符，就把pos位置和后面全部删除完
if (len == npos || pos + len >= _size)
{
_size = pos;
_str[_size] = '\0';
}
else
{
for (size_t i = pos; i <= pos + _size - len; i++)
{
_str[i] = _str[i + len];
}
_size -= len;
}
return (*this);
}
public:
//类外可能要访问，设计成公用
static const size_t npos;
private:
//指向实际存储字符串的空间
char* _str;
//记录容量
size_t _capacity;
//记录有效字符，'\0'不算
size_t _size;
};
ostream& operator<<(ostream& _cout, const string& s)
{
_cout << s.c_str() << endl;
return _cout;
}
istream& operator>>(istream& _cin, string& s)
{
s.clear();
//避免多次扩容
char tmp[128] = "";
int i = 0;
char ch = '0';
ch = _cin.get();
while (ch != ' ' && ch != '\n')
{
tmp[i++] = ch;
if (i == 127)
{
tmp[i] = '\0';
s += tmp;
i = 0;
}
ch = _cin.get();
}
if (i != 0)
{
tmp[i] = '\0';
s += tmp;
}
return _cin;
}
//静态成员在外部定义
const size_t string::npos = -1;
};以上就是C++模拟实现string类的实例代码的详细内容，更多关于C++模拟实现string类的资料请关注脚本之家其它相关文章！