【C++】手撕string思路梳理

目录

基本思路

代码实现

1.构建框架：

2.构建函数重载

3.迭代器：

4.遍历string

5.resetve 开空间，insert任意位置插入push_back,append,+=(按顺序依次实现)

6.erase删除，clear清除，resize缩容

7.流插入，流提取

全部代码

---

本文是对模拟string步骤进行梳理 若要详细讲解请跳转至：【C++】string模拟-CSDN博客

string讲解：【C++】String类-CSDN博客

基本思路

1. 构建string类框架

   构造函数， 拷贝构造，析构，返回字符串的 C 风格表示，返回字符串长度，返回总容量

2. 构建函数重载

   operator=,operator[]，> == >= < <= !=

3. 迭代器：

   begin() && end()

4. 遍历string

5. resetve 开空间，insert任意位置插入，push_back,append,+=,交换

6. erase删除，clear清除，resize缩容

7. 流插入，流提取

代码实现

1.构建框架：

?

class string
?{
?private:
? ?char *_str;
? ?size_t _size;
? ?size_t _capacity;
?public:
? ?string(const char *str = "")
? ? ?  : _size(strlen(str))
?  {
? ? ? ?_capacity = _size = 0 ? 3 : _size;
? ? ? ?_str = new char[_size + 1];
? ? ? ?strcpy(_str, str);
?  }
??
? ?// 拷贝
? ?string(const string &s)
? ? ?  : _size(s._size), _capacity(s._capacity)
?  {
? ? ? ?_str = new char[_capacity + 1];
? ? ? ?strcpy(_str, s._str);
?  }
??
? ?~string()
?  {
? ? ? ?delete[] _str;
? ? ? ?_str = nullptr;
? ? ? ?_capacity = _size = 0;
?  }
? ?
? ?const char *c_str()
?  {
? ? ? ?return _str;
?  }
? ?//?
? ?size_t size() const // const?
?  {
? ? ? ?return _size;
?  }
? ?size_t capacity() const
?  {
? ? ? ?return _capacity;
?  }
?};

2.构建函数重载

?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;
?}
??
?char &operator[](size_t pos)
?{
? ? ?assert(pos < _size);
? ? ?return _str[pos];
?}
??
?const char &operator[](size_t pos) const
?{
? ? ?assert(pos < _size);
? ? ?return _str[pos];
?}
??
?bool operator<(string &s) const
?{
? ? ?return strcmp(_str, s._str) < 0;
?}
?bool operator==(string &s) const
?{
? ? ?return strcmp(_str, s._str) == 0;
?}
?bool operator<=(string &s) const
?{
? ? ?return *this < s || *this == s;
?}
?bool operator>(string &s) const
?{
? ? ?return !(*this <= s);
?}
?bool operator>=(string &s) const
?{
? ? ?return !(*this < s);
?}
?bool operator!=(string &s) const
?{
? ? ?return !(*this == s);
?}

3.迭代器：

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

4.遍历string

?void Print(const string &s)
?{
? ? ?//方法1
? ? ?for (size_t i = 0; i < s.size(); i++)
? ?  {
? ? ? ? ?cout << s[i] << " ";
? ?  }
? ? ?cout << endl;
?    
?    //方法二：迭代器遍历
? ? ?const_iterator rit = s.begin();
? ? ?while (rit != s.end())
? ?  {
? ? ? ? ?cout << *rit << " ";
? ? ? ? ?++rit;
? ?  }
?}

5.resetve 开空间，insert任意位置插入push_back,append,+=(按顺序依次实现)

?void reserve(size_t n)
?{
? ? ?if (n > _capacity)
? ?  {
? ? ? ? ?char *tmp = new char[n + 1];
? ? ? ? ?strcpy(tmp, _str);
? ? ? ? ?delete[] _str;
? ? ? ? ?_str = tmp;
? ? ? ? ?_capacity = n;
? ?  }
?}
??
?string &insert(size_t pos, char ch)
?{
? ? ?assert(pos <= _size);
? ? ?// 判断大小
? ? ?if (_size + 1 > _capacity)
? ?  {
? ? ? ? ?reserve(2 * _capacity);
? ?  }
? ? ?size_t end = _size + 1;
??
? ? ?while (end > pos)
? ?  {
? ? ? ? ?_str[end] = _str[end + 1];
? ? ? ? ?end--;
? ?  }
? ? ?_str[pos] = ch;
? ? ?++_size;
? ? ?return *this;
?}
??
?string &insert(size_t pos, const char *str)
?{
? ? ?assert(pos <= _size);
? ? ?size_t len = strlen(str);
? ? ?if (_size + len > _capacity)
? ?  {
? ? ? ? ?reserve(_size + len);
? ?  }
? ? ?size_t end = _size + len;
? ? ?while (end > pos + len - 1)
? ?  {
? ? ? ? ?_str[end - len] = _str[end];
? ? ? ? ?--end;
? ?  }
? ? ?strncpy(_str + pos, str, end);
? ? ?_size += len;
??
? ? ?return *this;
?}
??
?void push_back(char ch)
?{
? ? ?insert(_size, ch);
?}
??
?void append(const char *str)
?{
? ? ?insert(_size, str);
?}
??
?string &operator+=(char ch)
?{
? ? ?push_back(ch);
? ? ?return *this;
?}
??
?string &operator+=(const char *str)
?{
? ? ?append(str);
? ? ?return *this;
?}
交换：

?void swap(string &s)
?{
? ? ?std::swap(_str, s._str);
? ? ?std::swap(_capacity, s._capacity);
? ? ?std::swap(_size, s._size);
?}

6.erase删除，clear清除，resize缩容

?string &erase(size_t pos, size_t len = npos)
?{
? ? ?assert(pos < _size);
? ? ?if (len == npos || len >= _size)
? ?  {
? ? ? ? ?_str[pos] = '\0';
? ? ? ? ?_size = pos;
? ?  }
? ? ?else
? ?  {
? ? ? ? ?strcpy(_str + pos, _str + pos + len);
? ? ? ? ?_size -= len;
? ?  }
? ? ?return *this;
?}
??
?void resize(size_t n, char ch = '\0')
?{
? ? ?if (n < _size)
? ?  {
? ? ? ? ?_size = n;
? ? ? ? ?_str[_size] = '\0';
? ?  }
? ? ?else if (n > _size)
? ?  {
? ? ? ? ?if (n > _capacity)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?reserve(n);
? ? ? ?  }
? ? ? ? ?size_t i = _size;
? ? ? ? ?while (i < n)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?_str[i] = ch;
? ? ? ? ? ? ?++i;
? ? ? ?  }
? ? ? ? ?_size = n;
? ? ? ? ?_size = '\0';
? ?  }
?}
??
?void clear()
?{
? ? ?_str[0] = '\0';
? ? ?_size = 0;
?}

7.流插入，流提取

?ostream &operator<<(ostream &out, const string &s)
?{
? ? ?for (size_t i = 0; i < s.size(); ++i)
? ?  {
? ? ? ? ?out << s[i];
? ?  }
? ? ?return out;
?}
??
?istream &operator>>(istream &in, string &s)
?{
? ? ?s.clear();
? ? ?char ch = in.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 = in.get();
? ?  }
??
? ? ?if (i != 0)
? ?  {
? ? ? ? ?buff[i] = ch;
? ? ? ? ?buff[i + 1] = '\0';
? ? ? ? ?s += buff;
? ?  }
? ? ?return in;
?}

全部代码

string.h

?#include <iostream>
?#include <assert.h>
?using namespace std;
??
?namespace wzf
?{
? ? ?class string
? ?  {
? ? ?private:
? ? ? ? ?char *_str;
? ? ? ? ?size_t _size;
? ? ? ? ?size_t _capacity;
??
? ? ? ? ?static size_t npos;
??
? ? ?public:
? ? ? ? ?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;
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?string(const char *str = "")
? ? ? ? ? ?  : _size(strlen(str))
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?_capacity = _size = 0 ? 3 : _size;
? ? ? ? ? ? ?_str = new char[_size + 1];
? ? ? ? ? ? ?strcpy(_str, str);
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?// 拷贝
? ? ? ? ?string(const string &s)
? ? ? ? ? ?  : _size(s._size), _capacity(s._capacity)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?_str = new char[_capacity + 1];
? ? ? ? ? ? ?strcpy(_str, s._str);
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?~string()
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?delete[] _str;
? ? ? ? ? ? ?_str = nullptr;
? ? ? ? ? ? ?_capacity = _size = 0;
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?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;
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?char &operator[](size_t pos)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?assert(pos < _size);
? ? ? ? ? ? ?return _str[pos];
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?const char &operator[](size_t pos) const
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?assert(pos < _size);
? ? ? ? ? ? ?return _str[pos];
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?bool operator<(string &s) const
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?return strcmp(_str, s._str) < 0;
? ? ? ?  }
? ? ? ? ?bool operator==(string &s) const
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?return strcmp(_str, s._str) == 0;
? ? ? ?  }
? ? ? ? ?bool operator<=(string &s) const
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?return *this < s || *this == s;
? ? ? ?  }
? ? ? ? ?bool operator>(string &s) const
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?return !(*this <= s);
? ? ? ?  }
? ? ? ? ?bool operator>=(string &s) const
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?return !(*this < s);
? ? ? ?  }
? ? ? ? ?bool operator!=(string &s) const
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?return !(*this == s);
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?void reserve(size_t n)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?if (n > _capacity)
? ? ? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ? ? ?char *tmp = new char[n + 1];
? ? ? ? ? ? ? ? ?strcpy(tmp, _str);
? ? ? ? ? ? ? ? ?delete[] _str;
? ? ? ? ? ? ? ? ?_str = tmp;
? ? ? ? ? ? ? ? ?_capacity = n;
? ? ? ? ? ?  }
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?string &insert(size_t pos, char ch)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?assert(pos <= _size);
? ? ? ? ? ? ?// 判断大小
? ? ? ? ? ? ?if (_size + 1 > _capacity)
? ? ? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ? ? ?reserve(2 * _capacity);
? ? ? ? ? ?  }
? ? ? ? ? ? ?size_t end = _size + 1;
??
? ? ? ? ? ? ?while (end > pos)
? ? ? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ? ? ?_str[end] = _str[end + 1];
? ? ? ? ? ? ? ? ?end--;
? ? ? ? ? ?  }
? ? ? ? ? ? ?_str[pos] = ch;
? ? ? ? ? ? ?++_size;
? ? ? ? ? ? ?return *this;
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?string &insert(size_t pos, const char *str)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?assert(pos <= _size);
? ? ? ? ? ? ?size_t len = strlen(str);
? ? ? ? ? ? ?if (_size + len > _capacity)
? ? ? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ? ? ?reserve(_size + len);
? ? ? ? ? ?  }
? ? ? ? ? ? ?size_t end = _size + len;
? ? ? ? ? ? ?while (end > pos + len - 1)
? ? ? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ? ? ?_str[end - len] = _str[end];
? ? ? ? ? ? ? ? ?--end;
? ? ? ? ? ?  }
? ? ? ? ? ? ?strncpy(_str + pos, str, end);
? ? ? ? ? ? ?_size += len;
??
? ? ? ? ? ? ?return *this;
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?void push_back(char ch)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?insert(_size, ch);
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?void append(const char *str)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?insert(_size, str);
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?string &operator+=(char ch)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?push_back(ch);
? ? ? ? ? ? ?return *this;
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?string &operator+=(const char *str)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?append(str);
? ? ? ? ? ? ?return *this;
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?string &erase(size_t pos, size_t len = npos)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?assert(pos < _size);
? ? ? ? ? ? ?if (len == npos || len >= _size)
? ? ? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ? ? ?_str[pos] = '\0';
? ? ? ? ? ? ? ? ?_size = pos;
? ? ? ? ? ?  }
? ? ? ? ? ? ?else
? ? ? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ? ? ?strcpy(_str + pos, _str + pos + len);
? ? ? ? ? ? ? ? ?_size -= len;
? ? ? ? ? ?  }
? ? ? ? ? ? ?return *this;
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?void resize(size_t n, char ch = '\0')
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?if (n < _size)
? ? ? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ? ? ?_size = n;
? ? ? ? ? ? ? ? ?_str[_size] = '\0';
? ? ? ? ? ?  }
? ? ? ? ? ? ?else if (n > _size)
? ? ? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ? ? ?if (n > _capacity)
? ? ? ? ? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?reserve(n);
? ? ? ? ? ? ? ?  }
? ? ? ? ? ? ? ? ?size_t i = _size;
? ? ? ? ? ? ? ? ?while (i < n)
? ? ? ? ? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?_str[i] = ch;
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?++i;
? ? ? ? ? ? ? ?  }
? ? ? ? ? ? ? ? ?_size = n;
? ? ? ? ? ? ? ? ?_size = '\0';
? ? ? ? ? ?  }
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?void clear()
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?_str[0] = '\0';
? ? ? ? ? ? ?_size = 0;
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?const char *c_str()
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?return _str;
? ? ? ?  }
? ? ? ? ?//?
? ? ? ? ?size_t size() const // const?
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?return _size;
? ? ? ?  }
? ? ? ? ?size_t capacity() const
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?return _capacity;
? ? ? ?  }
? ?  };
? ? ?size_t string::npos = -1;
??
? ? ?ostream &operator<<(ostream &out, const string &s)
? ?  {
? ? ? ? ?for (size_t i = 0; i < s.size(); ++i)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?out << s[i];
? ? ? ?  }
? ? ? ? ?return out;
? ?  }
??
? ? ?istream &operator>>(istream &in, string &s)
? ?  {
? ? ? ? ?s.clear();
? ? ? ? ?char ch = in.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 = in.get();
? ? ? ?  }
??
? ? ? ? ?if (i != 0)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?buff[i] = ch;
? ? ? ? ? ? ?buff[i + 1] = '\0';
? ? ? ? ? ? ?s += buff;
? ? ? ?  }
? ? ? ? ?return in;
? ?  }
??
? ? ?void TestString1()
? ?  {
? ? ? ? ?string s1("Hello");
? ? ? ? ?cout << s1.c_str() << endl;
? ? ? ? ?string s2 = s1;
? ? ? ? ?string s3(s1);
? ? ? ? ?cout << s3.c_str() << endl;
? ? ? ? ?s1[0]++;
? ? ? ? ?cout << s1.c_str() << endl;
? ?  }
? ? ?void TestString2()
? ?  {
? ? ? ? ?string s1("Hello");
? ? ? ? ?cout << s1.c_str() << endl;
? ? ? ? ?string s2("NI");
? ? ? ? ?cout << (s1 > s2) << endl;
? ? ? ? ?cout << (s1 >= s2) << endl;
? ? ? ? ?cout << (s1 == s2) << endl;
? ? ? ? ?cout << (s1 != s2) << endl;
? ? ? ? ?cout << (s1 <= s2) << endl;
? ?  }
? ? ?void TestString3()
? ?  {
? ? ? ? ?string s1("Hello");
? ? ? ? ?cout << s1.c_str() << endl;
? ? ? ? ?s1 += '!';
? ? ? ? ?s1 += "2345";
? ? ? ? ?cout << s1.c_str() << endl;
? ?  }
? ? ?void TestString4()
? ?  {
? ? ? ? ?string s1("HelloWord");
? ? ? ? ?string s2("HelloWord");
? ? ? ? ?s1.erase(3, 1);
? ? ? ? ?cout << s1.c_str() << endl;
? ? ? ? ?s1.erase(3, 100);
? ? ? ? ?cout << s1.c_str() << endl;
? ? ? ? ?s2.resize(4);
? ? ? ? ?cout << s2.c_str() << endl;
? ? ? ? ?s2.resize(10, 'x');
? ? ? ? ?cout << s2.c_str() << endl;
? ?  }
? ? ?void TestString5()
? ?  {
? ? ? ? ?string s1("HelloWord");
? ? ? ? ?cout << s1 << endl;
? ? ? ? ?cin >> s1;
? ? ? ? ?string::iterator it = s1.begin();
? ? ? ? ?while (it != s1.end() - 1)
? ? ? ?  {
? ? ? ? ? ? ?cout << *it << "";
? ? ? ? ? ? ?++it;
? ? ? ?  }
? ? ? ? ?cout << endl;
? ?  }
?}

string.cpp

?#include "string.h"
??
?int main()
?{
? ? ?try // char* tmp = new char[s._capacity + 1];是否开辟异常
? ?  {
? ? ? ? ?wzf::TestString5();
? ?  }
? ? ?catch (const std::exception &e)
? ?  {
? ? ? ? ?std::cerr << e.what() << '\n';
? ?  }
??
? ? ?return 0;
?}