模拟实现string

1.代码理解

1.substr

断言指定的位置在字符的长度之内，_size-len是剩余字符的长度(pos后面的),如果输入len是大于pos后面的字符长度则默认为pos后面全部的字符去拷贝，再建立一个sub去储存，通过循环把pos后面的字符接收到sub里面。

string string::substr(size_t pos, size_t len)
{assert(pos < _size);if (len > _size - pos){len = _size - pos;}string sub;sub.reserve(len);for (size_t i = 0; i < len; i++){sub[i] = _str[pos + i];}return sub;}

注意下面，如果成员函数没有写拷贝函数的话，编译器是自动写一个浅拷贝的函数，这里调用substr函数去拷贝给suffix，而浅拷贝只是把一个一个字节拷贝过去，而string是私有成员有_str，是一个指针有指向空间的，这样的话就是suffix和sub俩个的私有成员_str都指向这片空间，但是sub是值传回，会产生一个临时变量(与sub一样) 去拷贝给suffix,而临时变量的声明周期就只有一行代码(下一行开始就销毁了),所以suffix的_str指向的空间也被销毁了，所以说字符无效，需要自己写一个深拷贝去把指向空间单独储存，不是一起指向。

2.运算符重载

 这里主要是运用了strcmp函数，可以去比较俩个字符的大小，需要俩个字符的地址，如果是第一个大于第二个就会返回一个大于0的值，否则就返回小于0的值，等于就返回小于0的值。

注意：运算符重载的定义要写在类的外面，因为写在类里面就会出问题，写在类的里面会有一个隐藏的参数this，而二元运算符是不能有三个参数的(一个隐式俩个显式)。

bool operator<(const string& s1, const string& s2)
{return strcmp(s1.c_str(), s2.c_str())<0;
}
bool operator<=(const string& s1, const string& s2)
{return s1 < s2 || s1 == s2;
}
bool operator==(const string& s1, const string& s2)
{return strcmp(s1.c_str(), s2.c_str())==0;
}
bool operator>(const string& s1, const string& s2)
{return !(s1 <= s2);
}
bool operator != (const string & s1, const string & s2)
{return !(s1 == s2);
}

 3.输出和输入

输出>>就用范围for一个一个输出到控制台，这里输出前先清空s的内容(删除之前的内容)，定义一个N，get()函数可以一个一个获取输出的字符(可以获取停止符‘ ’ 空格，所以再可以去判断是否读取到空格)，然后循环条件就是读到空格或者\n，把读取到的内容放到buff数组里面，如果储存的内容达到定义的N-1个就要把最后一个位置留个\0，然后把整个buff尾插到s上面，然后把i置0重新开始储存，循环结束后还要判断i是否为0，为0表示数组没有数据，不为0表示还有一些，先把buff最后一位\0然后再尾插到s上面，没有\0是不完整的，之前的\0在尾插后会被覆盖掉，所以要重新给终止符。

ostream& operator>>(ostream& out, const string& s)
{for (auto ch : s){out << ch;}return out;
}
istream& operator>>(istream& in, string& s)
{s.clear();const int N = 256;int  i = 0;char buff[N];char ch;ch = in.get();while (ch != ' ' && ch != '\n'){buff[i++] = ch;if (i == N - 1){buff[i] = '\0';s += buff;i = 0;}ch = in.get();}if (i > 0){buff[i] = '\0';s += buff;}return in;
}

4.insert 

_size+len是否大于容量，大就扩容，这里end>pos+len-1(跟end>=pos+len一样)，比如hello world，pos指向o，要加入三个xxx，则pos+len在o处，end-len就是原字符的最后一个d处，要把空格后面包括空格一起往后挪三个位置，所以end-len是要到空格的，而end-len到空格要六个距离，就说明循环要走六次而end--要指向六次，而第六次就是pos+len的位置，所以要取等号，挪完位置后就把要插入的数据填到里面。

void string::insert(size_t pos, const char* s)
{assert(pos <= _size);size_t len = strlen(s);if (_size + len > _capacity){reserve(_size + len > 2 * _capacity ? _size + len : 2 * _capacity);}size_t end = _size + len;while (end > pos + len - 1){_str[end] = _str[end - len];--end;}for (size_t i = 0; i < len;){_str[pos + i] = s[i];}_size += len;
}

5.erase删除

 这里_size-pos是指定位置之后的字符，如果输入的len大于这个就默认为删除后面全部，只需要把pos位置变为\0终止符，不是就走else，这里通过覆盖了实现删除，再把_size-len就行，就行hello world，把后面的往前挪，而像d的就不用置0，因为_size就访问不到了(size-len)。

void string::erase(size_t pos, size_t len)
{assert(pos < _size);if (_size - pos < len){_str[pos] = '\0';_size = pos;}else{for (size_t i = pos + len; i < _size; i++){_str[i - len] = _str[i];}_size -= len;}}

6.find

 这里用strstr函数，作用是给俩个字符地址然后找到俩个字符第一个相同的字符的指针，刚好就可以把pos位置的指针传过来，再判断是否为空，不为空就返回俩个地址相减的值，俩个地址相减是俩个地址的距离，可以得到pos的值。

size_t string::find(const char* str, size_t pos)
{assert(pos < _size);const char* ptr = strstr(_str + pos, _str);if (ptr == nullptr){return npos;}elsereturn ptr - _str;
}

剩下的代码在前一篇文章已讲。 

总代码

string.h

#include<iostream>
#include<string>
#include<assert.h>
using namespace std;namespace zym
{class string{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():_str(new char[1]{'\0'}),_size(0),_capacity(0){}*/string(const char* str = ""){_size = strlen(str);_capacity = _size;_str = new char[_capacity + 1];strcpy(_str, str);}string& operator=(const string& s){if (this != &s){delete[] _str;_str = new char[s._capacity + 1];strcpy(_str, s._str);_size = s._size;_capacity = s._capacity;}return *this;}~string(){if (_str){delete[] _str;_str = nullptr;_size = _capacity = 0;}}const char* c_str() const{return _str;}void clear(){_str[0] = '\0';_size = 0;}size_t size() const{return _size;}size_t capacity() const{return _capacity;}char& operator[](size_t pos){assert(pos < _size);return _str[pos];}const char& operator[](size_t pos) const{assert(pos < _size);return _str[pos];}void reserve(size_t n);void push_back(char ch);string& operator+=(char ch);string& operator+=(const char* str);void insert(size_t pos, char ch);void insert(size_t pos, const char* str);void erase(size_t pos, size_t len = npos);void append(const char* str);size_t find(char ch, size_t pos);size_t find(const char* str, size_t pos);string substr(size_t pos, size_t len);//void test();private:char* _str = nullptr;size_t _size = 0;size_t _capacity = 0;//static const size_t npos=1;//这里是定义的行为，static const才可以，其它不写而且还要是 整型//给static const整型开绿灯 为了方便下面行为//static const int N =10//int buff[N]  static const size_t npos;};bool operator<(const string& s1, const string& s2);bool operator<=(const string& s1, const string& s2);bool operator>(const string& s1, const string& s2);bool operator==(const string& s1, const string& s2);bool operator!=(const string& s1, const string& s2);bool operator>=(const string& s1, const string& s2);}

string.cpp 

#include"string.h"namespace zym
{const size_t string::npos = -1;void string::reserve(size_t n){if (n > _capacity){char* tmp = new char[n + 1];//给/0留一个位置strcpy(tmp, _str);delete[] _str;_str = tmp;_capacity = n;}}void string::push_back(char ch){if (_size == _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);}_str[_size] = ch;++_size;//_str[_size] ='\0';//因为/0被覆盖了所以需要重新加上/0}string& string::operator+=(char ch){push_back(ch);return *this;}void string::append(const char* str){size_t len = strlen(str);if (_size + len > _capacity){reserve(_size + len > 2 * _capacity ? _size + len : 2 * _capacity);}strcpy(_str + _size, str);_size += len;}string& string::operator+=(const char* str){append(str);return *this;}void string::insert(size_t pos, char ch){assert(pos <= _size);if (_size == _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);}size_t end = _size + 1;while (end > pos){_str[end] = _str[end - 1];--end;}_str[pos] = ch;++_size;}void string::insert(size_t pos, const char* s){assert(pos <= _size);size_t len = strlen(s);if (_size + len > _capacity){reserve(_size + len > 2 * _capacity ? _size + len : 2 * _capacity);}size_t end = _size + len;while (end > pos + len - 1){_str[end] = _str[end - len];--end;}for (size_t i = 0; i < len;){_str[pos + i] = s[i];}_size += len;}void string::erase(size_t pos, size_t len){assert(pos < _size);if (_size - pos < len){_str[pos] = '\0';_size = pos;}else{for (size_t i = pos + len; i < _size; i++){_str[i - len] = _str[i];}_size -= len;}}size_t string::find(char ch, size_t pos){for (size_t i = pos; i <_size; i++){if (_str[i] == ch)return i;}return npos;}size_t string::find(const char* str, size_t pos){assert(pos < _size);const char* ptr = strstr(_str + pos, _str);if (ptr == nullptr){return npos;}elsereturn ptr - _str;}string string::substr(size_t pos, size_t len){assert(pos < _size);if (len > _size - pos){len = _size - pos;}string sub;sub.reserve(len);for (size_t i = 0; i < len; i++){sub[i] = _str[pos + i];}return sub;}bool operator<(const string& s1, const string& s2){return strcmp(s1.c_str(), s2.c_str())<0;}bool operator<=(const string& s1, const string& s2){return s1 < s2 || s1 == s2;}bool operator==(const string& s1, const string& s2){return strcmp(s1.c_str(), s2.c_str())==0;}bool operator>(const string& s1, const string& s2){return !(s1 <= s2);}bool operator != (const string & s1, const string & s2){return !(s1 == s2);}ostream& operator>>(ostream& out, const string& s){for (auto ch : s){out << ch;}return out;}istream& operator>>(istream& in, string& s){s.clear();const int N = 256;int  i = 0;char buff[N];char ch;ch = in.get();while (ch != ' ' && ch != '\n'){buff[i++] = ch;if (i == N - 1){buff[i] = '\0';s += buff;i = 0;}ch = in.get();}if (i > 0){buff[i] = '\0';s += buff;}return in;}
}

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