C++条记-string(下)

这篇我们自己来简朴实现一下string类中的各个接口，来资助我们更好地明白string类接口的底层原理。
1.构造函数和析构函数
对于构造函数我们要写两种环境：空字符串和非空字符串

由于我们要自己实现string类，以是就不能用std定名空间，这里我们要自己创建一个定名空间，在内里实现string类。
我们之前也讲过string类底层就是一个数组，以是我们在实现时也按数组来实现，并界说数组中数据的巨细和容量，就和我们实现序次表一样。
这内里我先实现了c_str接口，由于我们如今是自界说范例，以是不能直接输出变量，以是实现c_str接口便于我们输出我们实现的字符串。
我们起首讲空字符串的环境：
这里大概有人会迷惑我为什么如许初始化？
大概以为既然是空字符串，直接界说为null不就好了。我想大多数人的第一想法也是如许，但实在如许写是有题目标。
当我们初始化一个空字符串时，我们调用c_str接口时，返回值是char*范例，而此时字符串是空指针，乍一看没题目，感觉那就输出空指针嘛，没设么没题目啊。
但是char*这个范例比力特殊，它默认是当字符串输出的，以是它会解引用，此时就出题目了，对空指针解引用是很伤害的事，以是不能初始化为null。
而字符串在底层生存时，实在会多开辟一块空间，来存储'\0'，以是我们创建一个空间来存放'\0'，_size和_capacity初始化为0即可。
下面讲非空字符串：
给一个默认空字符串也是为了调用但不传参数这种环境，而""这种在底层就是'\0'。
而是为了模拟真实的string类，以是我们创建空间时多创建一个空间来存放'\0'。
再把传入的参数拷贝到我们创建的空间即可。
末了是析构函数：
析构函数就和之前讲的一样，new出来的空间delete就行，再把_str置为null即可。
2.遍历字符串
在遍历字符串中我们要实现的就是size接口，[]符号重载以及迭代器的实现。
起首讲size：
这个就很简朴，直接返回_size即可。

下面讲[]符号重载：
[]符号重载我们要实现两种，const范例和非const范例。

实现起来也简朴，直接返回是相应位置的值即可。const范例和非const范例区别就是可否通过解引用来改变字符串的内容。
末了是迭代器的实现：

迭代器我们就只实现begin和end，而且每种都实现const范例和非const范例。
迭代器不愿定是指针，但在这里实现时我们就用指针来实现，毕竟和指针的作用一样。
实现起来也简朴，begin就是返回第一个元素的所在，end就是返回末了一个数据的下一个位置的所在。
3.修改字符串
修改字符串要实现的比力多，我就一个一个讲：
3.1reserve

reserve固然能扩容也能缩容，但是缩容是分编译器的，而且实现起来较为贫困，涉及当前未学的知识，以是这里我只实现扩容功能。
1.创建一个暂时变量来汲取我们扩容后的空间
2.讲当前数组的内容拷贝到新空间中
3.考究空间烧毁，并将_str指向新空间
4._capacity记载新的容量
3.2push_back

push_back就是尾插，注意的点就是要起首判定数组是否满了，满了就要扩容，末了在原_size的位置处插入数据，_size++，再将新_size位置置为'\0'。
3.3append

实现append时要先盘算字符串的长度，并判定我们之前的扩容方式扩容后与_size+len谁更大，取更大的作为我们的扩容方式。
接下来就是把字符串拷贝进数组，这里我用memcpy举行拷贝，制止字符串中中央就含有'\0'导致拷贝停止。
注意：拷贝时要拷贝len+1个字符，以是末了一步可写可不写，大概拷贝len个字符，如许就要写上末了一步。
3.4+=运算符重载

实现了push_back和append后，实现+=运算符重载就简朴了很多，唯一必要注意的就是我们要返回的是字符串自己，以是要注意返回值是string。
3.5insert
3.5.1插入一个字符

 
1.assert判定pos是否在有用范围内
2.判定是否必要扩容
3.由于底层数组，以是在中央位置插入一个数据就要将pos位置以后的数据全部向后移一位
4.将pos位置处的值置为要插入的数据
5._size++
至于为什么要把pos强转成int，这是由于我们这个循环的竣事条件是i<pos，如果是其他位置固然没题目，但如果是头插那就有题目了。
其时头插时，i只有便是-1时循环才会制止，但是当i便是-1时会出现范例提拔的征象，范例提拔就是范围小的向范围大的提拔，有符号的向无符号的提拔，此时i就会向无符号整型提拔，-1转为无符号整型是整形最大值，以是这个步伐会死循环导致瓦解。
将参数中的pos改为int也能办理题目，但是在底层编译器在实现时用的都是无符号，以是为了保持同等，这里也就用无符号。
3.5.2插入一个字符串

 
1.assert判定pos是否在有用范围内
2.盘算字符串的长度
2.判定是否必要扩容(这里扩容是和append一样的原则)
3.将pos位置以后的值全部向后移动len个位置
4.将字符串一个一个插入数组中，注意字符串的下标是i-pos
5._size+len
3.6erase

这里阐明一下，在vs编译器下被const修饰的静态的整型变量是可以在类内界说的，也就是给缺省值，这是一种特殊环境。
由于在底层如果不传参数len，实在有个默认值就是npos，这个值实在是整型的最大值，但在界说时是-1。
1.assert判定pos是否在有用范围内
2.判定是删完照旧只删一部分
3.只删一部分直接把pos位置处的值置为'\0'，再将_size移到pos处，如许也算完成了删除
4.只删一部分，这里我用了memmove的方式将pos位置反面的值移到以pos为起始的位置处，实在和反面数据全部向前移len个位置是一样的，固然也可以用循环来实现。
5._size-=len
3.7find
3.7.1查找单个字符

查找单个字符相对简朴，遍历整个字符串，找到对应字符就返回下标，没有找到就返回-1。
注意：在参数中有个pos，这个参数给个缺省值0，代表如果不传参数，就默认从下标为0的位置开始查找。
3.7.2查找一个字符串

查找一个字符串这里我使用strstr，这里用strstr来实现会更方便，如果查找乐成strstr返回的是首个字符的所在，查找失败返回null。
这里如果查找失败就返回-1，查找乐成就返回顾个字符的下标。
注意：由于查找乐成返回的是首个字符的所在，以是要想返回下标，就必要指针相减来得到。
3.8substr

substr作用就是得到某个区间的字符，以是参数也要给上缺省值。
1.界说空字符串m
2.判定len是否超出范围，超出范围按最大值算
3.提前扩容，进步服从
4.通过循环，将区间上的字符拷贝到m
5.返回m
3.9=符号重载

1.new一个暂时空间，注意空间巨细是_capacity+1，末了一个位置用来存放'\0'
2.调用memcpy函数将str中的数据拷贝已往
3.delete掉原先的_str，让_str指向新的空间tmp
4.返回*this
3.10<<符号重载

这是我们平常输出所用的符号，这个符号属于ostream流中的，以是参数我们也要用ostream范例。
这里表明一下为什么是两个参数：

这是我们输出时写的情势，可以看出在符号左边是ostream流中界说的变量cout，而参数右边是我们要输出的字符串，以是在实现<<时参数是这两个的缘故原由，而且第一个参数要用引用，原理是和传值调用是一样的，这里就不外多赘述了。
而输出也很简朴，遍历整个数组挨个将字符输出即可。
注意：在声明时可以不消把这个重载放在类中，如果要放在类中必要用到友元，这里我是在类外声明和界说的，以是不必要友元声明，而且我在ostream前加上std::是当前类中并没有睁开std尺度库，而ostream是在尺度库中的，下面的<<符号重载也是云云。
3.11clear

 
clear由于下面>>符号重载必要用到，以是提前写一下。
clear就是将当前字符串清空，以是实现起来也相对简朴：
直接将数组第一个位置赋值为'\0'，再将_size和_capacity置为0即可。
3.12>>符号重载

1.清空字符串
2.使用get函数得到输入的每一字符
3.使用循环使str加上每一个输入的字符
注意：1.参数中的str此时不必要加const，由于要对str举行修改
2.表明一下这里为什么这里不消>>符号：
由于>>符号会自动擦过空格和换行符号，而我们输入字符的制止条件就是碰到空格大概换行字符，以是这里不能用>>符号，否则会不绝输入不会制止
4.判定字符串

判定字符串就是判定字符串之间的巨细环境，而这里实现<和==符号即可，剩下的符号用这两个即可实现。
4.1<符号

1.len1和len2来记载两个字符串的巨细
2.i1和i2记载下标
3.以此中一个竣事为循环条件，判定巨细
4.末了返回的这个表达式是当两个字符串长度不相当时，前面都相当，末了跳出循环判定是true只有表达式这一种环境，其他都是false，以是直接返回这个表达式的结果即可
注意：循环条件是<而不是<=。
4.2==符号实现

前面和<符号实现根本雷同，在循环中判定条件作出修改，如果相应位置字符不相当直接返回false。
跳出循环后，只有表达式这一种环境是true，别的环境都为false，以是直接返回表达式即可。
4.3<=符号实现

4.4>符号实现

4.5>=符号实现

4.6!=符号实现

实现了<和==符号后，剩下的符号实现起来就很简朴。
这里大概有人会有迷惑：为社么不消strcmp大概memcpy来实现呢？
先表明strcmp：
一样平常环境下确实没什么题目，但我们要清楚strcmp碰到'\0'会制止，如果字符串中央含有'\0'呢？此时就会出题目，比力就会制止，以是不能用。
memcpy：
memcpy固然办理了strcmp的题目，但是它面临两个字符串长度不一，到底是按大的走照旧按小的走呢？不管按谁人走都谋面临越界访问的题目，以是不能用。
到末了照旧我们得自己来实现。
以上就是string(下)的内容。