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STL简介&&string的使用及其模拟实现

文章目录

一、STL简介

1.什么是STL

STL(standard template libaray-标准模板库):是C++标准库的重要组成部分,不仅是一个可复用的组件库,而且是一个包罗数据结构与算法的软件框架。

2.STL的版本

  • 原始版本Alexander Stepanov、Meng Lee 在惠普实验室完成的原始版本,本着开源精神,他们声明允许任何人任意运用、拷贝、修改、传播、商业使用这些代码,无需付费。唯一的条件就是也需要向原始版本一样做开源使用。 HP 版本–所有STL实现版本的始祖
  • P. J.版本由P. J. Plauger开发,继承自HP版本,被Windows Visual C++采用,不能公开或修改,缺陷:可读性比较低,符号命名比较怪异
  • RW版本由Rouge Wage公司开发,继承自HP版本,被C+ + Builder 采用,不能公开或修改,可读性一般
  • SGI版本由Silicon Graphics Computer Systems,Inc公司开发,继承自HP版 本。被GCC(Linux)采用,可移植性好,可公开、修改甚至贩卖,从命名风格和编程 风格上看,阅读性非常高。

3.STL的六大组件

STL由容器,配接器,迭代器,空间配置器,算法,仿函数组成,具体内容如下:

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4.STL的重要性

网上有句话说:“不懂STL,不要说你会C++”。STL是C++中的优秀作品,有了它的陪伴,许多底层的数据结构以及算法都不需要自己重新造轮子,站在前人的肩膀上,健步如飞的快速开发,我们可以直接使用,这样就大大提高了开发的效率,因此,STL在笔试,面试是一个被重点考察的对象并且在我们以后的工作中都十分重要

5.如何学习STL

我们可以借助在线网站进行辅助学习:cplusplus.com-the C++Reasoures Network和 cppreference.com,相比较与C++官网 cppreference来说,我更推荐大家使用 cplusplus,因为cplusplus更适合初学者,我们可以在上面查询任何函数接口,函数参数等等,并且C语言的相关函数等也可以使用这个网站进行查询,但是cplusplus更新之后需要注册才能进行搜索相关函数等,而注册可能不成功,我们可以点击右上角的"Legacy version"切回到旧版,个人认为旧版比新版更好一些。

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二、标准库中的string类

1.string类

C语言中,字符串是以’\0’结尾的一些字符的集合,为了操作方便,C标准库中提供了一些str系列的库函数,但是这些库函数与字符串是分离开的,不太符合OOP的思想,而且底层空间需要用户自己管理,稍不留神可能还会越界访问

基于上面这些原因,C++标准库提供了string类,string类中提供了各种函数接口,比如类的六个默认成员函数,以及字符串的插入删除,运算符重载等等,我们就可以用string来实例化出具体的对象,然后对字符串进行各种操作。我们需要注意的是,严格来说,string不属于STL,因为string出现的时间比STL早,但是呢,string的各种接口和STL中其他容器的接口非常相似,所以我们也可以把string当做STL的一种。

string类的文档介绍

1.字符串是表示字符序列的类

2.标准的字符串类提供了对此类对象的支持,其接口类似于标准字符容器的接口,但添加了专门用于操作单字节字符字符串的设计特性。

3.string类是使用char(即作为它的字符类型,使用它的默认char_traits和分配器类型(关于模板的更多信息,请参阅basic_string)。

4.string类是basic_string模板类的一个实例,它使用char来实例化basic_string模板类,并用char_traits和allocator作为basic_string的默认参数(根于更多的模板信息请参考basic_string)。

5.注意,这个类独立于所使用的编码来处理字节:如果用来处理多字节或变长字符(如UTF-8)的序列,这个类的所有成员(如长度或大小)以及它的迭代器,将仍然按照字节(而不是实际编码的字符)来操作

总结:

1.string是表示字符串的字符串类

2.该类的接口与常规容器的接口基本相同,再添加了一些专门用来操作string的常规操作。

3.string在底层实际是:basic_string模板类的别名,typedef basic_string<char, char_traits, allocator> string;

4.不能操作多字节或者变长字符的序列。

在使用string类时,必须包含#include头文件以using namespace std;

2.string类的常用接口说明

2.1string类对象的常见构造

string提供了多种构造函数,我们只需要掌握几种常用的即可,其余的需要时我们查询文档即可:

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constructor函数名称功能说明string() (重点)构造空的string类对象,即空字符串string(const char* s) (重点)用C-string来构造string类对象string(size_t n, char c)string类对象中包含n个字符cstring(const string&s) (重点)拷贝构造函数
举例说明:

voidtest_string1(){
    string s1;
    cout << s1 << endl;

    string s2("hello world");
    cout << s2 << endl;

    string s3(3,'a');
    cout << s3 << endl;
    string s4(s3);
    cout << s4 << endl;}intmain(){test_string1();return0;}

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2.2string类对象的容量操作

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函数名称****功能说明size(重点)返回字符串有效字符长度length返回字符串有效字符长度capacity返回空间总大小empty(重点)检测字符串释放为空串,是返回true,否则返回falseclear(重点)清空有效字符reserve(重点)为字符串预留空间resize(重点)将有效字符的个数该成n个,多出的空间用字符c填充
resize

resize函数是用来调整字符串的大小,一共有3种情况:

1.n小于原字符串的size值,此时就会删除数据,把原字符串的size减小到n,但capacity不改变

2.n大于原字符串的size,但小于capacity,此时会将size后面的空间全部置为字符c,没有传参则置为’\0’

3.n大于原字符串的capacity,此时会将原字符串进行扩容,将原字符串的内容拷贝到新的空间中,并把size后面的空间置为字符c,没有传参则置为’\0’

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voidtest_resize(){
    string s1("hello world");
    cout << s1 << endl;
    cout << s1.size()<< endl;
    cout << s1.capacity()<< endl << endl;

    s1.resize(5);
    cout << s1 << endl;
    cout << s1.size()<< endl;
    cout << s1.capacity()<< endl << endl;

    s1.resize(15,'!');
    cout << s1 << endl;
    cout << s1.size()<< endl;
    cout << s1.capacity()<< endl;}intmain(){test_resize();return0;}

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reserve

reserve函数用来扩容相当与C语言的realloc函数,它分为两种情况:

1.n大于原字符串的capacity,此时reserve会将capacity扩容到n

2.n小于原字符串的capacity,此时标准并没有规定是否要缩容(VS下不缩容)

以上两种情况多不会改变字符串的长度

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voidtest_reserve(){
    string s1("hello world");
    cout << s1 << endl;
    cout << s1.size()<< endl;
    cout << s1.capacity()<< endl << endl;

    s1.reserve(20);
    cout << s1 << endl;
    cout << s1.size()<< endl;
    cout << s1.capacity()<< endl << endl;
    
    s1.reserve(3);
    cout << s1 << endl;
    cout << s1.size()<< endl;
    cout << s1.capacity()<< endl;}intmain(){test_reserve();return0;}

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clear

clear函数用来情况字符串,将size置为0,但是capacity是否会改变,标准未定义

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voidtest_clear(){
    string s1("hello world");
    cout << s1 << endl;
    cout << s1.size()<< endl;
    cout << s1.capacity()<< endl << endl;

    s1.clear();
    cout << s1 << endl;
    cout << s1.size()<< endl;
    cout << s1.capacity()<< endl << endl;}intmain(){test_clear();return0;}

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【总结】

1.size()与length()方法底层实现原理完全相同,引入size()的原因是为了与其他容器的接口保持一致,一般情况下基本都是用size()

2.clear()只是将string中有效字符清空,不改变底层空间大小

3.resize(size_t n) 与 resize(size_t n, char c)都是将字符串中有效字符个数改变到n个,不同的是当字符个数增多时:resize(n)用0来填充多出的元素空间,resize(size_t n, char c)用字符c来填充多出的元素空间。注意:resize在改变元素个数时,如果是将元素个数增多,可能会改变底层容量的大小,如果是将元素个数减少,底层空间总大小不变

4.reserve(size_t res_arg=0):为string预留空间,不改变有效元素个数,当reserve的参数小于string的底层空间总大小时,reserver不会改变容量大小

2.3string类对象的访问及遍历操作

函数名称****功能说明operator返回pos位置的字符,const string类对象调用begin+end正向迭代器,begin获取一个字符的迭代器+ end获取最后一个字符下一个位置的迭代器rbegin+rend反向迭代器,rbegin获取一个字符的迭代器+ rend获取最后一个字符下一个位置的迭代器范围forC++11支持更简洁的范围for的新遍历方式
对于遍历字符串,C++提供了三种方式:1.下标+[] 2.迭代器遍历 3.范围for 对于迭代器,我们可以把它当做指针来理解,但是并不是所有的迭代器都是通过指针来实现的,而范围for是迭代器的一个外壳,在调用的使用依然调用的是迭代器

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voidtest_iterator(){
    string s1("123456");// 下标+[]遍历for(size_t i =0; i < s1.size(); i++){
        cout << s1[i];}
    cout << endl;//迭代器遍历
    string::iterator it = s1.begin();while(it != s1.end()){
        cout <<*it;
        it++;}
    cout << endl;// 范围for遍历for(auto ch : s1){
        cout << ch;}
    cout << endl;// 反向迭代器,反向遍历
    string::reverse_iterator rit = s1.rbegin();while(rit != s1.rend()){
        cout <<*rit;
        rit++;}
    cout << endl;}intmain(){test_iterator();return0;}

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【注意】为了使const对象也可以调用,每个迭代器都设计了const版本

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2.4string类对象的修改操作

string提供了一些用来修改字符串的函数:

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函数名称****功能说明push_back在字符串后尾插字符cappend(重点)在字符串后追加一个字符串operator+=(重点)在字符串后追加字符串strc_str(重点)返回C格式字符串find+nops(重点)从字符串pos位置开始往后找字符c,返回该字符在字符串中的位置rfind从字符串pos位置开始往前找字符c,返回该字符在字符串中的位置substr在str中从pos位置开始,截取n个字符,然后将其返回
operator+=

operator+=是运算符重载的一种,用于对字符串进行尾插数据,支持尾插一个字符,一个字符数组,一个字符串或者一个字符串对象:

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voidtest_operator(){
    string s1("hello");
    string s2("world");
    s1 += s2;
    cout << s1 << endl;
    s1 +='!';
    cout << s1 << endl;
    s1 +=" hello";
    cout << s1 << endl;}intmain(){test_operator();return0;}

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append

append和operator的功能相似,都是在字符串尾部插入数据:

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voidtest_append(){
    string s1("hello");
    string s2("world");
    string s3("123456");
    s1.append(s2);
    cout << s1 << endl;
    s1.append("!!!");
    cout << s1 << endl;
    s1.append(s3,2,5);
    cout << s1 << endl;
    s1.append(5,'a');
    cout << s1 << endl;}intmain(){test_append();return0;}

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insert

insert函数用于向字符串的pos处插入数据

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voidtest_insert(){
    string s1("hello");
    string s2("world");
    s1.insert(5," ");
    cout << s1 << endl;
    s1.insert(6, s2);
    cout << s1 << endl;
    s1.insert(11,"!!!");
    cout << s1 << endl;}intmain(){test_insert();return0;}

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erase

erase用来从pos位置删除n个字符,如果n==npos则删除整个字符串,npos的值为-1,但是npos为无符号数,所以npos其实是无符号整形的最大值,所以没有传递参数的时候默认将字符串删完

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voidtest_erase(){
    string s1("hello world");
    s1.erase(6,5);
    cout << s1 << endl;
    s1.erase(0);
    cout << s1 << endl;}intmain(){test_erase();return0;}

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c_str

在某些场景下只支持C形式的字符串,即对字符数组进行操作,比如网络传输,fopen等等,我们不能直接使用C++提供的string对象进行操作,所以C++提供了c_str,用于返回C形式的字符串

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voidtest_c_str(){
    string s1("hello world");constchar* str = s1.c_str();printf("%s\n", str);
    cout << str << endl;}intmain(){test_c_str();return0;}

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swap

swap函数用于交换两个字符串,包括指向的字符数组,有效数据个数和容量大小

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voidtest_swap(){
    string s1("123456");
    cout << s1 << endl;
    cout << s1.size()<< endl;
    cout << s1.capacity()<< endl << endl;

    string s2("abcdefgh");
    cout << s2 << endl;
    cout << s2.size()<< endl;
    cout << s2.capacity()<< endl << endl;

    s1.swap(s2);
    cout << s1 << endl;
    cout << s1.size()<< endl;
    cout << s1.capacity()<< endl << endl;}intmain(){test_swap();return0;}

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substr

substr函数可以将string中从pos位置开始往后的n个字符构造成一个新的string对象并返回

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voidtest_substr(){
    string s1("hello world!!");
    cout << s1.substr(0,5)<< endl;
    cout << s1.substr(6,5)<< endl;
    cout << s1.substr(11,2)<< endl;}intmain(){test_substr();return0;}

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find

find用于返回一个字符或者一个字符数组或一个string对象,在string中首次出现的位置,如果找不到就返回npos

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voidtest_find(){
    string s1("ababbcbccbab");
    string s2("bab");
    cout << s1.find(s2)<< endl;
    cout << s1.find('c')<< endl;
    cout << s1.find('c',10)<< endl;}intmain(){test_find();return0;}

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rfind

find函数是默认从起始位置开始从前往后找,而rfind函数默认从倒数第二个位置从后往前找

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find_first_of

find_first_of函数用于返回string中寻找与字符/字符数组/string中任意一个字符匹配的元素的位置

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【总结】

1.在string尾部追加字符时,s.push_back© / s.append(1, c) / s += 'c’三种的实现方式差不多,一般情况下string类的+=操作用的比较多,+=操作不仅可以连接单个字符,还可以连接字符串

2.对string操作时,如果能够大概预估到放多少字符,可以先通过reserve把空间预留好

2.5string类非成员函数

函数****功能说明operator+尽量少用,因为传值返回,导致深拷贝效率低operator>>(重点)输入运算符重载operator<<(重点)输出运算符重载getline(重点)获取一行字符串relational operators(重点)大小比较
getline

C++中cin和C语言中的scanf函数都是以空格、换行、Tab作为不同数据之间的分隔符,即遇到他们这些符号就会停止读取数据

voidtest(){
    string s1;
    string s2;
    cin >> s1;
    cout << s1 << endl;
    cin >> s2;
    cout << s2 << endl;}intmain(){test();return0;}

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上面的代码中遇到空格就结束读取,下一个变量继续从缓冲区继续读取数据

C语言提供了gets函数来读取一行字符,C++则是提供了getline函数来读取一行字符,并且我们还可以自己设置结束标志符

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voidtest_getline(){
    string s1;
    string s2;getline(cin, s1);//默认遇到'\0'结束
    cout << s1 << endl;getline(cin, s2,'!');//指定结束符号
    cout << s2 << endl;}intmain(){test_getline();return0;}

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operator>>operator<<

流插入和流提取运算符重载

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2.6vs和g++下string结构的说明

注意:下述结构是在32位平台下进行验证,32位平台下指针占4个字节

vs下string的结构

VS下string的结构

string总共占28个字节,内部结构稍微复杂一点,先是有一个联合体,联合体用来定义string中字符串的存储间:

1.当字符串长度小于16时,使用内部固定的字符数组来存放

2.当字符串长度大于等于16时,从堆上开辟空间

union _Bxty
{// storage for small buffer or pointer to larger one
    value_type _Buf[_BUF_SIZE];
    pointer _Ptr;char _Alias[_BUF_SIZE];// to permit aliasing} _Bx;

这种设计也是有一定道理的,大多数情况下字符串的长度都小于16,那string对象创建好之后,内部已经有了16个字符数组的固定空间,不需要通过堆创建,效率高,其次:还有一个size_t字段保存字符串长度,一个size_t字段保存从堆上开辟空间总的容量,最后.还有一个指针做一些其他事情

故总共占16+4+4+4=28个字节

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总的来说,VS下string结构是一种以空间换时间的做法

g++下string的结构

g++下,string是通过写时拷贝实现的,string对象总共占4个字节,内部只包含了一个指针,该指针将来指向一块堆空间,内部包含了如下字段:

1.空间总大小(capacity)

2.字符串有效长度(size)

3.引用计数(refcount)拷贝构造时默认使用浅拷贝来提高效率+使用引用计数来保证同一块堆空间不被析构多次

引用计数 是计算机编程语言中的一种内存管理技术,是指将资源(可以是对象 ,内存或磁盘空间等)的被引用次数保存起来,当被引用次数变为零时就将其释放的过程

4.指向堆空间的指针,用来存储字符串

三、string类的模拟实现

string.h

#pragmaonce// 用命名空间域保存起来,避免与库里的string冲突namespace hdp
{classstring{public:typedefchar* iterator;//迭代器typedefconstchar* const_iterator;//const迭代器
        iterator begin(){return _str;}

        iterator end(){return _str + _size;}// 构造函数string(constchar* str =""){
            _size =strlen(str);
            _capacity = _size;
            _str =newchar[_capacity +1];strcpy(_str, str);}// 析构函数~string(){delete[] _str;
            _str =nullptr;
            _size = _capacity =0;}//转换为C语言的字符串constchar*c_str()const{return _str;}// 获取size
        size_t size()const{return _size;}//获取capacity
        size_t capacity()const{return _capacity;}// 字符串交换voidswap(string& s){
            std::swap(_str, s._str);
            std::swap(_size, s._size);
            std::swap(_capacity, s._capacity);} 拷贝构造 --传统写法 s2(s1)//string(const string& s)//{//    _str = new char[s._capacity + 1];//    _size = s._size;//    _capacity = s._capacity;//    //将s的数据拷贝到str中//    strcpy(_str, s._str);//}//拷贝构造 --现代写法  s2(s1)string(const string& s):_str(nullptr),_size(0),_capacity(0){
            string tmp(s._str);// 构造函数//this->swap(tmp);swap(tmp);} 赋值重载 s1 = s2 --传统写法//string& operator=(string s)//{//    // 检查自我赋值//    if (this != &s)//    {//        char* tmp = new char[s._capacity + 1];//        strcpy(_str, tmp);//        delete[] _str;//        _str = tmp;//        _size = s._size;//        _capacity = s._capacity;//    }//    return *this;//} s1 = s3 --赋值重载  现代写法1//string& operator=(const string& s)//{//    // 检查自我赋值//    if (this != &s)//    {//        // string tmp(s._str);//        string tmp(s);//        swap(tmp);//    }//    return *this;//}// // s1 = s3 --赋值重载  现代写法2
        string&operator=(string s){swap(s);return*this;}//重载opertaor[]// 普通对象:可读可写char&operator[](size_t pos){assert(pos < _size);return _str[pos];}// const对象:只读constchar&operator[](size_t pos)const{assert(pos < _size);return _str[pos];}// 预留空间voidreserve(size_t n){// n大于_capacity才进行扩容if(n > _capacity){char* tmp =newchar[n +1];strcpy(tmp, _str);delete[] _str;
                _str = tmp;
                _capacity = n;}}//调整空间大小voidresize(size_t n,char ch ='\0'){// n大于_capacityif(n > _capacity){reserve(n);for(size_t i = _size; i < n; i++){
                    _str[i]= ch;}
                _size = n;
                _str[_size]='\0';}// n>_size&&n<_capacity   n<_sizeelse{
                _size = n;
                _str[_size]='\0';}}// 尾插一个字符voidpush_back(char ch){// 空间不够进行扩容if(_size == _capacity){
                size_t newCapacity = _capacity ==0?4: _capacity *2;reserve(newCapacity);}
            _str[_size]= ch;// ++size并将_size位置数据置为'\0'++_size;
            _str[_size]='\0';}//尾插一个字符串voidappend(constchar* str){
            size_t len =strlen(str);// 空间不够进行扩容if(_size + len > _capacity){reserve(_size + len);}strcpy(_str + _size, str);
            _size += len;}//+=一个字符
        string&operator+=(char ch){// 直接调用push_backpush_back(ch);return*this;}//+=一个字符串
        string&operator+=(constchar* str){// 直接调用appendappend(str);return*this;}//在pos位置插入一个字符
        string&insert(size_t pos,char ch){// 断言pos的位置assert(pos <= _size);// 空间不够进行扩容if(_size == _capacity){int newCapacity = _capacity ==0?4: _capacity *2;reserve(newCapacity);} 挪动数据//int end = _size;//while (end >= (int)pos)//{//    _str[end + 1] = _str[end];//    --end;//}

            size_t end = _size +1;while(end > pos){
                _str[end]= _str[end -1];--end;}

            _str[pos]= ch;++_size;return*this;}//在pos位置插入一个字符串
        string&insert(size_t pos,constchar* str){// 断言pos的位置assert(pos <= _size);

            size_t len =strlen(str);// 空间不够进行扩容if(_size + len > _capacity){reserve(_size + len);}// 挪动数据/*int end = _size;
            while (end >= (int)pos + len)
            {
                _str[end +len] = _str[end];
                --end;
            }*/

            size_t end = _size +1;while(end > pos + len -1){
                _str[end]= _str[end - len];--end;}strncpy(_str + pos, str, len);
            _size += len;return*this;}//删除pos之后n个数据
        string&erase(size_t pos, size_t len = npos){// 断言pos的位置assert(pos < _size);//删除的个数等于npos或者删除的个数大于pos位置之后的数据,则直接在pos位置设置为'\0'即可if(len == npos || pos + len >= _size){
                _str[pos]='\0';
                _size -= len;}else{strcpy(_str + pos, _str + pos + len);
                _size -= len;}return*this;}//查找为ch的字符,默认从0开始找
        size_t find(char ch, size_t pos =0)const{// 断言pos的位置assert(pos < _size);//遍历查找while(pos < _size){if(_str[pos]== ch){return pos;++pos;}}// 查找不到返回nposreturn npos;}//从pos位置开始查找一个字符串
        size_t find(constchar* str, size_t pos =0)const{// 断言pos的位置assert(pos < _size);constchar* ptr =strstr(_str + pos, str);if(ptr ==nullptr){return npos;}return ptr - _str;}// 清理空间voidclear(){
            _size =0;// 将下标为0位置的数据设置为'\0'
            _str[_size]='\0';}private:char* _str;
        size_t _size;
        size_t _capacity;conststatic size_t npos =-1;};//重载流插入
    ostream&operator<<(ostream& out,const string& s){for(size_t i =0; i < s.size();++i){
            out << s[i];}return out;}//重载流提取
    istream&operator>>(istream& in, string& s){//提取之前先清理数据 避免string s1有数据还输入数据
        s.clear();//char ch = in.get();输入不为空格和换行就继续输入//while (ch != ' ' && ch != '\n')//{//    s += ch;//    //in >> ch;//    ch = in.get();//}char buff[128]={'\0'};
        size_t i =0;char ch = in.get();while(ch !=' '&& ch !='\n'){if(i ==127){// 满了
                s += buff;
                i =0;}
            buff[i++]= ch;

            ch = in.get();}// buff里面的数据添加到s中if(i >0){
            buff[i]='\0';
            s += buff;}return in;}}

test.cpp

#include<iostream>#include<assert.h>#include"string.h"usingnamespace std;// 测试三种遍历方式voidtest_string1(){
    hdp::string s1("hello world");
    cout << s1.c_str()<< endl;for(size_t i =0; i < s1.size(); i++){
        s1[i]++;}
    cout << s1.c_str()<< endl;

    hdp::string::iterator it1 = s1.begin();while(it1 != s1.end()){(*it1)--;++it1;}
    cout << s1.c_str()<< endl;for(auto ch : s1){
        cout << ch <<" ";}
    cout << endl;}// 测试+=voidtest_string2(){
    hdp::string s1("hello");
    s1 +=' ';
    s1 +='!';
    cout << s1.c_str()<< endl;

    s1 +="world hello world";
    cout << s1.c_str()<< endl;}// 测试插入voidtest_string3(){
    hdp::string s1("helloworld");
    cout << s1.c_str()<< endl;

    s1.insert(5,' ');
    cout << s1.c_str()<< endl;

    s1.insert(0,'x');
    cout << s1.c_str()<< endl;

    hdp::string s2("helloworld");
    cout << s2.c_str()<< endl;
    s2.insert(5," + ");
    cout << s2.c_str()<< endl;

    s2.insert(0,"hello ");
    cout << s2.c_str()<< endl;

    s2.insert(0,"x");
    cout << s2.c_str()<< endl;

    hdp::string s3;
    s3.insert(0,"");
    cout << s3.c_str()<< endl;}//测试删除voidtest_string4(){
    hdp::string s1("hello hello world");
    s1.erase(0,6);
    cout << s1.c_str()<< endl;

    s1.erase(5);
    cout << s1.c_str()<< endl;}//测试resizevoidtest_string5(){
    hdp::string s1("hello world");
    s1.resize(5);
    cout << s1.size()<< endl;
    cout << s1.capacity()<< endl;
    cout << s1.c_str()<< endl << endl;

    hdp::string s2("hello world");//s2.resize(15);
    s2.resize(15,'x');
    cout << s2.size()<< endl;
    cout << s2.capacity()<< endl;
    cout << s2.c_str()<< endl << endl;

    hdp::string s3("hello world");
    s3.resize(20,'x');
    cout << s3.size()<< endl;
    cout << s3.capacity()<< endl;
    cout << s3.c_str()<< endl << endl;}// 测试流插入和流提取voidtest_string6(){
    hdp::string s1("hello world");
    cout << s1 << endl;
    cout << s1.c_str()<< endl;

    s1.insert(5,'\0');
    cout << s1.size()<< endl;
    cout << s1.capacity()<< endl;

    cout << s1 << endl;
    cout << s1.c_str()<< endl;

    cin >> s1;
    cout << s1 << endl;

    hdp::string s2;
    cin >> s2;
    cout << s2 << endl;

    hdp::string s3;
    cin >> s3;
    cout << s3 << endl;}//测试拷贝构造和赋值重载voidtest_string7(){
    hdp::string s1("hello world");
    hdp::string s2(s1);

    cout << s1 << endl;
    cout << s2 << endl;

    hdp::string s3("xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx");
    s1 = s3;
    cout << s1 << endl;
    cout << s3 << endl;

    s1.swap(s2);swap(s1, s2);
    cout << s1 << endl;
    cout << s2 << endl;}intmain(){//test_string1();//test_string2();//test_string3();//test_string4();//test_string6();//test_string7();return0;}

四、深浅拷贝

1.浅拷贝

浅拷贝:也称位拷贝,编译器只是将对象中的值拷贝过来。如果对象中管理资源,最后就会导致多个对象共享同一份资源,当一个对象销毁时就会将该资源释放掉,而此时另一些对象不知道该资源已经被释放,以为还有效,所以当继续对资源进项操作时,就会发生发生了访问违规。

就像一个家庭中有两个孩子,但父母只买了一份玩具,两个孩子愿意一块玩,则万事大吉,万一不想分享就你争我夺,玩具损坏

在这里插入图片描述

可以采用深拷贝解决浅拷贝问题,即:每个对象都有一份独立的资源,不要和其他对象共享

在这里插入图片描述

2.深拷贝

如果一个类中涉及到资源的管理,其拷贝构造函数、赋值运算符重载以及析构函数必须要显式给出。一般情况都是按照深拷贝方式提供。

在这里插入图片描述

3.写时拷贝(了解)

在这里插入图片描述

写时拷贝就是一种拖延症,是在浅拷贝的基础之上增加了引用计数的方式来实现的。

引用计数:用来记录资源使用者的个数。在构造时,将资源的计数给成1,每增加一个对象使用该资源,就给计数增加1,当某个对象被销毁时,先给该计数减1,然后再检查是否需要释放资源,如果计数为1,说明该对象时资源的最后一个使用者,将该资源释放;否则就不能释放,因为还有其他对象在使用该资源

下面有两篇关于写时拷贝的文章,有兴趣的小伙伴可以看看:

写时拷贝

写时拷贝在读取时的缺陷


本文转载自: https://blog.csdn.net/qq_67582098/article/details/129673853
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