c++中的string类可以实现字符串对象的一系列操作,如下图就是从cplusplus上截取的string的一部分功能:
接下来我就简单模拟几个函数实现
首先,我们要给出完整的string类,包括构造函数,析构函数,私有成员char* str
并且在类内声明要实现的函数(本文我只实现了operator=,operator[ ],pushback(),以及三个operator+=,五个insert等)
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#include<iostream> #include<cstring> using namespace std; class String { friend ostream& operator<< (ostream& os,String& s); public : String( const char * str = "" ) //构造函数 :_sz( strlen (str)) ,_capacity( strlen (str)+1) ,_str( new char [ strlen (str)+1]) { cout<< "String(const char* str)" <<endl; strcpy (_str,str); } String( const String& s) //拷贝构造 :_sz(s._sz) ,_capacity( strlen (s._str)+1) ,_str( new char [ strlen (s._str)+1]) { cout<< "String(const String& s)" <<endl; strcpy (_str,s._str); } ~String() { cout<< "~String()" <<endl; if (*_str != NULL) { delete [] _str; _str = NULL; _sz = 0; _capacity = 0; } } String& operator= ( const String& s); //String& operator= (const String& s); char & operator[] ( int index); void Push_Back( char c); String& operator+= ( const String& str ); String& operator+= ( const char * s ); String& operator+= ( char c ); String& insert ( size_t pos, const String& str ); String& insert ( size_t pos1, const String& str, size_t pos2, size_t n ); String& insert ( size_t pos, const char * s, size_t n); String& insert ( size_t pos, const char * s ); String& insert ( size_t pos, size_t n, char c ); private : char * _str; int _sz; int _capacity; }; |
分别在类外实现各功能:
1. operator=
用一个已知对象给一个新对象赋值(效果与拷贝构造相同,但实现不同):实现这个运算符重载应该注意的是判断两个对象是否相等,并且参数与返回值是引用类型会提高效率
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String& String::operator= ( const String& s) { if ( this != &s) //判断两个对象是否相等 { delete[] _str; _str = new char [strlen(s._str)+ 1 ]; strcpy(_str,s._str); _sz = s._sz; _capacity = s._capacity; } return * this ; } |
赋值运算符重载还有一种比较简单的做法,即直接交换两个对象的字符串指针即可
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String& String::operator= ( const String& s) { std::swap(_str,s._str); return * this ; } |
2. operator[ ]
重载数组坐标[ ]是比较简单的,直接返回该对象的坐标即可
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char & String::operator[] ( int index) { return _str[index]; } //由于_str是指向该字符串的指针,_str[ index ]是对下标为index的字符的解引用,所以返回值类型为char |
3. Push_Back()
要在字符数组尾部插入一个元素,那就一定要先想到容量的问题,因此需要定义两个成员_sz,_capacity,_sz标记当前容量,_capacity表示每次扩大容量的个数,其次就可以用一个CheckCapacity()函数来解决容量问题,包括检测与增容。由于该函数是在用的时候自动检测,所以不需要被外部使用者知道,因此可以将此函数在类内声明为私有
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private : void CheckCapacity( int count) { if (_sz+count >= _capacity) { int newCapacity = 2 *_capacity > (_capacity + count) ? 2 *_capacity : (_capacity+count); char * temp = new char [newCapacity]; strcpy(temp,_str); delete[] _str; _str = temp; _capacity = newCapacity; } } |
解决了容量的问题,接下来就可以插入了,只需将字符插入到最后一个位置并加上'\0'就ok了
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void String::Push_Back( char c) { CheckCapacity( 1 ); _str[_sz++] = c; _str[_sz] = '\0' ; } |
4. operator+=
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string str1( "abcdef" ); string str2( "123456" ); str1 += str2; ------------>>abcdef123456 str1 += "123456" ;---------->>abcdef123456 str1 += 'L' ; ----------->>abcdefL |
如果是字符串,就可以用strcat函数将其追加在前一个字符串后边;如果是一个字符,处理方法类似于Push_Back
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String& String::operator+= ( const String& str ) { CheckCapacity( strlen (str._str)); strcat (_str,str._str); _sz += strlen (str._str); _str[_sz] = '\0' ; return * this ; } String& String::operator+= ( const char * s ) { CheckCapacity( strlen (s)); strcat (_str,s); _sz += strlen (s); _str[_sz] = '\0' ; return * this ; } String& String::operator+= ( char c ) { CheckCapacity(1); _str[_sz++] = c; _str[_sz] = '\0' ; return * this ; } |
5. insert
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string str1( "12345" ); string str2( "abcde" ); //String& insert ( size_t pos, const String& str ); str1.insert(3,str2); ------>> 12abcde345 //String& insert ( size_t pos1, const String& str, size_t pos2, size_t n ); str1.insert(2,str2,3,2);----->>1cd2345 //String& insert ( size_t pos, const char* s, size_t n); str1.insert(2, "abcdef" ,3);----->>1abc2345 //String& insert ( size_t pos, const char* s ); str1.insert(4, "abc" );----->>123abc45 //String& insert ( size_t pos, size_t n, char c ); str1.insert(2,5, 'c' );------>>1ccccc2345 String& String::insert ( size_t pos, const String& str ) { if ((pos>0) && (pos<= strlen (_str))) //判断pos是否合理 { CheckCapacity( strlen (str._str)); char * tmp = new char [ strlen (_str)-pos+2]; strcpy (tmp,_str+pos-1); //保存_str的pos位及之后的内容 //我们可以利用strcat函数来追加一个字符串,但前提是必须使前一个字符串(str1)以'\0'结尾 _str[pos-1] = '\0' ; strcat (_str,str._str); strcat (_str,tmp); _sz += strlen (str._str); _str[_sz] = '\0' ; delete [] tmp; } return * this ; } String& String::insert ( size_t pos1, const String& str, size_t pos2, size_t n ) { if ((pos1>0) && (pos1<= strlen (_str))) //判断pos1是否合理 { if ((pos2>0) && (pos2<= strlen (str._str))) //判断pos2是否合理 { if ((n>0) && (n<= strlen (str._str)-pos2)) //检测n是否合理 { CheckCapacity(n); char * tmp = new char [ strlen (_str)-pos1+2]; strcpy (tmp,_str+pos1-1); //保存_str的pos1位及之后的内容 _str[pos1-1] = '\0' ; strncat (_str,str._str+pos2-1,n); strcat (_str,tmp); _sz += strlen (str._str); _str[_sz] = '\0' ; delete [] tmp; } } } return * this ; } String& String::insert ( size_t pos, const char * s, size_t n) { if ((pos>0) && (pos<= strlen (_str))) //判断pos是否合理 { CheckCapacity(n); char * tmp = new char [ strlen (_str)-pos+2]; strcpy (tmp,_str+pos-1); //保存_str的pos位及之后的内容 _str[pos-1] = '\0' ; strncat (_str,s,n); strcat (_str,tmp); _sz += strlen (s); _str[_sz] = '\0' ; delete [] tmp; } return * this ; } String& String::insert ( size_t pos, const char * s ) { if ((pos>0) && (pos<= strlen (_str))) //判断pos是否合理 { CheckCapacity( strlen (s)); char * tmp = new char [ strlen (_str)-pos+2]; strcpy (tmp,_str+pos-1); //保存_str的pos位及之后的内容 _str[pos-1] = '\0' ; strcat (_str,s); strcat (_str,tmp); _sz += strlen (s); _str[_sz] = '\0' ; delete [] tmp; } return * this ; } String& String::insert ( size_t pos, size_t n, char c ) { if ((pos>0) && (pos<= strlen (_str))) //判断pos是否合理 { CheckCapacity(n); int i = 1; char * tmp = new char [ strlen (_str)-pos+2]; strcpy (tmp,_str+pos-1); //2345 //_str[pos-1] = '\0'; for (i=1; i<=n; i++) { _str[i] = c; } _str[i] = '\0' ; strcat (_str,tmp); _sz += n; _str[_sz] = '\0' ; delete [] tmp; } return * this ; } |
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