string 4个月前

编程语言
265
string

一、关于string常用的接口

1.string类对象的创建

//关于string类对象的创建
    string s1;
    string s2("hello");
    string s3(s2);  //这三个是常用且重点的,以下是了解一下

    string s4("hello", 2);         //输出前两个字符
    cout << s4 << endl;

    string s5(s2, 2, 1);           //输出s2内,第2个开始输出,输出1个字符
    cout << s5 << endl;

    string s6(s2, 2);              //输出s2内,第2个开始输出,输出至结束
    cout << s6 << endl;

    string s7(s2, 2,string::npos); //输出s2内,第2个开始输出,输出至结束
    cout << s7 << endl;

    string s8(10, 'a');            //10个字符a
    cout << s8 << endl;

2.reserve和resize

//reverse
    s1.reserve(100);  //改变capacity
    cout << s1.capacity() << endl; 
         //capacity有对齐,所以不一定为自己所指定改变的capacity
         //capacity比实际输出多1,为了放 '\0'

    //resize
    s1.resize(3);         //改变size大小
    cout << s1 << endl;   //当size小于内容时,  输出  hel
    s1.resize(20);        //size变大
    cout << s1 << endl;
    s1.resize(20, '0');   //此时不需要初始化,因为没有扩大
    cout << s1 << endl;
    s2.resize(40, '0');   //size大于内容时,扩大了,扩大的空间初始化'0';
    cout << s2 << endl;

3.insert和erase

//insert
    s1.insert(s1.begin(), '0'); //在begin位置添加字符'0'
    s1.insert(2, "3");         //在下标为2的位置添加字符"3"
    cout << s1 << endl;


    //erase
    s1.erase(2, 3); //下标位置2的数据开始删除三个数据
    cout << s1 << endl;
    s2.erase(4); //下标位置4的数据开始删除所有数据
    cout << s2 << endl;
    s2.erase(1, 100); //如果超过了不会报错,会删除所有数据
    cout << s2 << endl;

4.c_str

//c_str  ,获取字符数组首地址,返回const char*指针
    //通过 c_str() 实现遍历
    string s1("hello");
    const char* str = s1.c_str();
    while (*str)
    {
        cout << *str << " ";
        ++str;
    }
    cout << endl;


    //输出数组数据内容的方式
    cout << s1 << endl;          //调用string的重载 operator<<
    cout << s1.c_str() << endl;  //直接输出const char*

    //那么以上两者有什么区别呢 ??
    s1 += '\0';
    s1 += " world"; //s1 == hello(/0)world

    cout << s1 << endl;        //这种方式将整个数组内所有内容全部输出
    cout << s1.c_str() << endl;//这种方式遍历,遇见'\0'就停止

5.find(非算法中的find)

//由find可以分解URL : 协议  域名  资源名称
    //也可以将一下部分整理为函数接口
    string url("https://www.icourse163.org/home.htm?userId=1531618954#/home/course");
    size_t i1 = url.find(':');
    if (i1 != string::npos)
    {
        cout << url.substr(0, i1) << endl;
    }
    
    size_t i2 = url.find('/',i1 + 3); //从i1+3坐标开始寻找'/',之所以+3,跳过"://"
    if (i2 != string::npos)
    {
        cout << url.substr(i1 + 3, i2 - (i1 + 3)) << endl;
    }

    cout << url.substr(i2 + 1) << endl;

6.geline

//求最后一个英文单词长度
    string s;
    //cin >> s; //当想在一串字符串输入空格,自动结束
    getline(cin, s); //通过getline可以输入空格

    size_t pos = s.rfind(' ');
    if (pos != string::npos)
    {
        cout << s.size() - (pos + 1) << endl;
    }

二、string的模拟实现

1.模拟实现

namespace 9TSe
{
    class string
    {
        
        friend istream& operator>>(istream& in, string& s);
    public:
        string(const char* str = "")
            :_str(new char[strlen(str) + 1])
        {
            strcpy(_str, str);
            _size = strlen(str);
            _capacity = _size;        
        }

        string(const string& s)
            :_str(new char[strlen(s._str) + 1])
        {
            strcpy(_str, s._str);
            _capacity = s._capacity;
            _size = s._size;
        }

        ~string()
        {
            delete[] _str;
            _str = nullptr;
            _size = _capacity = 0;
        }


        typedef char* iterator; //迭代器的仿实现

        iterator begin()
        {
            return _str;
        }

        iterator end()
        {
            return _str + _size;
        }


        size_t size()const
        {
            return _size;
        }

        size_t capacity()const
        {
            return _capacity;
        }

        char& operator[](size_t i)
        {
            assert(i < _size);
            return _str[i];
        }

        const char& operator[](size_t i)const //两种取下标值的方法,以方便使用
        {
            assert(i < _size);
            return _str[i];
        }
        
        const char* c_str()
        {
            return _str;
        }



        //增:
        void reserve(size_t i)
        {
            size_t newcapacity = i;
            char* tmp = new char[newcapacity + 1]; //+1 为\0开辟空间
            strcpy(tmp, _str);
            delete[] _str;
            _str = tmp;
            _capacity = newcapacity;
        }

        void push_back(char ch) //增加字符
        {
            ////增容
            //if (_size == _capacity)
            //{
            //    size_t newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2;
            //    reserve(newcapacity);
            //}
            //_str[_size] = ch;
            //_size++;
            //_str[_size] = '\0';

            insert(_size,ch); //可以调用insert减少步骤
        }

        void append(const char* str) //增加字符串
        {
            //size_t len = strlen(str);
            //if (len + _size > _capacity) //增容
            //{
            //    size_t newcapacity = len + _size;
            //    reserve(newcapacity);
            //}
            //strcpy(_str + _size, str);
            //_size += len;

            insert(_size,str);
        }

        string& operator+=(char ch)
        {
            push_back(ch);
            return *this;
        }

        string& operator+=(const char* str)
        {
            append(str);
            return *this;
        }

        string& insert(size_t pos, char ch)
        {
            assert(pos <= _size);
            if (_size == _capacity)
            {
                size_t newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2;
                reserve(newcapacity);
            }

            int end = _size;//end 类型不能给size_t 否则在pos为0时,end在0--后将变为npos的值,将无限循环
            while (end >= (int)pos) //类型不同形式比大小,隐式类型转换int -> size_t,强转pos为int可进行比较,可以阻止隐式类型转换
            {                       //int -1 >= size_t 0 ??  ==>> size_t -1 >= size_t 0;
                _str[end + 1] = _str[end];
                end--;
            }
            _str[pos] = ch;
            ++_size;

            return *this;
        }

        string& insert(size_t pos, const char* str)
        {
            assert(pos <= _size);
            size_t len = strlen(str);
            if (len + _size > _capacity)
            {
                reserve(len + _size);
            }

            int end = _size; 
            while (end >= (int)pos)
            {
                _str[end + len] = _str[end];
                end--;
            }
            strncpy(_str+pos, str, len);
            _size += len;

            return *this;
        }
        

        //删
        void resize(size_t n,char ch)    //1 2 3 4 5
        {    
            if (n > _size)
            {
                if (n > _capacity)
                {
                    reserve(n);
                }

                for (size_t i = _size; i < n; ++i)
                {
                    _str[i] = ch;
                }
            }
            _str[n] = '\0';
            _size = n;
        }

        void erase(size_t pos, size_t len = npos)  //1 2 3 4 5
        {
            assert(pos < _size);
            if (len + pos >= _size)
            {
                _str[pos] = '\0';
                _size = pos;
            }
            else
            {
                size_t end = pos;
                while (end <= pos + len)
                {
                    _str[end] = _str[end + len];
                    end++;
                }
                _size -= len;
            }
        }

        //查
        size_t find(char ch, size_t pos = 0) //wdnmd
        {
            for (size_t i = pos; i < _size; ++i)
            {
                if (_str[i] == ch)
                {
                    return i;
                }
            }
            return npos;
        }

        size_t find(const char* str, size_t pos = npos)
        {
            char* ret = strstr(_str + pos, str);
            if (ret)
            {
                return ret - _str;
            }
            else
            {
                return npos;
            }
        }


        //重载
        string& operator=(const string& s)
        {
            if (this != &s) //防止同对象自己赋值给自己
            {
                char* tmp = new char[strlen(s._str) + 1];
                strcpy(tmp, s._str);
                delete[] _str;
                _str = tmp;
                return *this;
            }
        }

        bool operator<(const string& s1)
        {
            size_t ret = strcmp(_str, s1._str);
            return ret < 0;
        }
        bool operator>(const string& s1)
        {
            return !(*this < s1);
        }
        bool operator==(const string& s1)
        {
            size_t ret = strcmp(_str, s1._str);
            return ret == 0;
        }
        bool operator>=(const string& s1)
        {
            return *this == s1 || *this > s1;
        }
        bool operator<=(const string& s1)
        {
            return !(*this > s1);
        }
        bool operator!=(const string& s1)
        {
            return !(*this == s1);
        }

        istream& getline(istream& in, string& s) //和operator>>二者本质没有区别,只是判断条件少了一个' '
        {
            while (1)
            {
                char ch;
                //in >> ch; //这样写会导致当输入' ' 或 '\n' 时被解读为开始读取下一个字符,直接被跳过
                          //导致无法读取' ' 和'\n'
                ch = in.get(); //使用这种方法可以读取任意字符,包括回车和空格
                if (ch == '\n')
                {
                    break;
                }
                else
                {
                    s += ch;
                }
            }
            return in;
        }

    private:
        char* _str;
        size_t _size;
        size_t _capacity;   //\0不是有效字符,不算在capacity和size内部
                           //但在实际创建空间时需要多创建一个空间,存放\0
        static size_t npos;
    };

    size_t string::npos = -1;

    
    istream& operator>>(istream& in, string& s)
    {
        while (1)
        {
            char ch;
            //in >> ch; //这样写会导致当输入' ' 或 '\n' 时被解读为开始读取下一个字符,直接被跳过
                      //导致无法读取' ' 和'\n'
            ch = in.get(); //使用这种方法可以读取任意字符,包括回车和空格
            if (ch==' '||ch == '\n')
            {
                break;
            }
            else
            {
                s += ch;
            }
        }
        return in;
    }
    ostream& operator<<(ostream& out, const string& s) //由于运算符参数数量问题,和使用方便,重载写在外面
    {
        for (size_t i = 0; i < s.size(); ++i)
        {
            cout << s[i] << " ";
        }
        cout << endl;
        return out;
    }

2.string中构造,拷贝构造,赋值重载的简洁写法

//实现一个有基本功能的string类:构造,析构,拷贝,operator=  ,,  深拷贝的现代写法 -- 简洁
namespace 9TSe
{
    class string
    {
    public:
        string(const char* str = "\0") //"\0" 或者""都可以
            :_str(new char[strlen(str)+1])
        {
            strcpy(_str,str);
        }

        ////拷贝构造的传统写法
        //string(const string& s)
        //    :_str(new char[strlen(s._str) + 1])
        //{
        //    strcpy(_str, s._str);
        //}

        //拷贝构造的现代写法
        string(const string& s)
            :_str(nullptr)
        {
            string tmp(s._str);   //调用构造函数
            swap(_str, tmp._str); //如果不初始化_str为nullptr,tmp在析构随即地址时会崩溃
        }



        ////operator=的传统写法
        //string& operator=(const string& s)
        //{
        //    if (this != &s)
        //    {
        //        char* tmp = new char[strlen(s._str) + 1];
        //        strcpy(tmp, s._str);
        //        delete[] _str;
        //        _str = tmp;
        //    }
        //    return *this;
        //}

        ////operator=的现代写法
        //string& operator=(const string& s)
        //{
        //    if (this != &s)
        //    {
        //        string tmp(s);
        //        swap(_str, tmp._str);  //交换后,tmp还会再次调用析构,将_str交换过来的随机值释放空间
        //    }                          //可谓狸猫换太子
        //    return *this;
        //}

        //operator=的更简单的写法,传值操作
        string& operator=(string s) //相当于直接调用拷贝构造 // new: 口 
        {
            swap(_str, s._str);
        
    private:
        char* _str;
    };
}




namespace 9TSe //现代化方法,有时成员较多,库中的swap无法一次交换多个数据,以下为解决方式
{
    class string
    {
    public:
        string(const char* str = "")
        {
            _size = strlen(str);
            _capacity = _size;
            _str = new char[_capacity + 1];
            strcpy(_str, str);
        }

        string(const string& s)
            :_str(nullptr)
            ,_size(0)
            ,_capacity(0)
        {
            string tmp(s._str);
            //this->swap(tmp);
            swap(tmp);
        }

        void swap(string& s)
        {
            ::swap(_str, s._str);  //由于参数相同,swap会优先调用自己,导致循环
            ::swap(_size,s._size); //前面加入 :: 表示调用全局的swap
            ::swap(_capacity, s._capacity);
        }

        string& operator=(string s) //这里不初始化_str是因为它交换于栈区,函数结束自动释放
        {
            _str = nullptr;
            //this->swap(s);
            swap(s);
            return *this;
        }

    private:
        char* _str;
        size_t _size;
        size_t _capacity;
    };
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