昨天学习了string类的基本实现，今天学习了完整的简单版实现，特来社区记录。

前言

一、增

1.reserve扩容

2.push_back()插入

3.append()插入

4.+=重载

二、删

1.erase()

三、查

四、迭代器

五、[]重载

总结

前言

本文主要模拟实现string类的增删查改的成员函数。

一、增

由于历史遗留问题，string类实现了push_back(), append()等增加字符或者是字符串的函数，它们或多或少都有一些内容上的重叠功能实现，其中是以+=重载最为实用。

在此类函数实现之前需要判断剩下的capacity够不够放插入的字符串：

1. 插入一个字符，就判断_size+1后与_capacity的大小

2. 插入一个字符串，就判断_size+strlen(str) 后与_capacity的大小

所以需要先实现一个扩容函数来保证没有越界问题。

1.reserve扩容

代码如下（示例）：

// 扩容函数
void reserve(size_t n);// s1.reserve(20)
void qyy::string::reserve(size_t n)
{if (n > _capacity){char* tmp = new char[n + 1];if (tmp){strcpy(tmp, _str);_str = tmp;_capacity = n;}}
}

2.push_back()插入

代码如下（示例）：

// 声明
void push_back(const char ch);
void push_back(const char* str);

// 定义
void qyy::string::push_back(const char ch)
{if (_size + 1 > _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);}// 指向'\0'char* end = _str + _size;*(end + 1) = * end;_str[_size++] = ch;
}
void qyy::string::push_back(const char* str)
{size_t len = strlen(str);// 判断增容if (_size + len > _capacity){reserve(_size + len);}// 指向'\0'char* end = _str + _size;*(end + len) = *end;strncpy(_str+_size, str, len);_size += len;_str[_size] = '\0';
}

3.append()插入

代码如下（示例）：

// 定义
void append(const char ch, size_t pos);
void append(const char* str, size_t pos);

//定义
void qyy::string::append(const char ch, size_t pos)
{assert(pos <= _size);// 判断增容if (_size + 1 > _capacity){reserve(_capacity * 2);}char* begin = _str + pos;char* end = _str + _size;while (end > begin){*(end + 1) = *end;end--;}_str[pos] = ch;_str[++_size] = '\0';
}

// 定义
void qyy::string::append(const char* str, size_t pos)
{assert(pos <= _size);size_t len = strlen(str);// 判断增容while (_size + len > _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);}char* begin = _str + pos - 1;char* end = _str + _size;while (end > begin){*(end + len) = *end;end--;}strncpy(_str + pos, str, len);_size += len;_str[_size] = '\0';
}

4.+=重载

直接复用push_back() 和 append()即可。

代码如下（示例）：

// 声明
string& operator+=(const char ch);
string& operator+=(const char* str);// 定义
string& qyy::string::operator+=(const char ch)
{qyy::string::push_back(ch);return *this;
}
string& qyy::string::operator+=(const char* str)
{qyy::string::append(str, _size);return *this;
}

二、删

1.erase()

删除函数分为两种情况：

1. 要删除的长度小于从要删除的位置开始剩余字符的个数，也就是够删

2. 与1相反，不够删的情况，那就是从pos开始所有的字符全部删干净

代码如下（示例）：

// 删
string& erase(size_t pos, size_t len);// 定义
string& qyy::string::erase(size_t pos, size_t len)
{// 剩下的字符个数不够删if (_size - pos < len){_str[pos] = '\0';_size = _capacity = 0;return *this;}// 够删while (len > 0){char* begin = _str + pos;char* end = _str + _size;while (begin < end){*begin = *(begin + 1);begin++;}_size--;len--;}return *this;
}

三、查

函数要实现从pos开始查找给定的字符或者字符串，返回查找到的字符或者字符串位置的下标，找不到那就返回npos。

代码如下（示例）：

// 查
size_t find(const char ch, size_t pos);
size_t find(const char* str, size_t pos);// 定义
size_t qyy::string::find(const char ch, size_t pos)
{int i = 0;for (i = 0; i < _size; i++){if (_str[i] == ch){return i;}}if (i == _size){return npos;}
}
size_t qyy::string::find(const char* str, size_t pos)
{const char* ptr = strstr(_str, str);if (ptr)return ptr - _str;elsereturn npos;
}

四、迭代器

迭代器我目前的理解就是一个指针，begin指向空间的开头，end则指向空间的末尾。

代码如下（示例）：

typedef char* iterator;
typedef const char* cosnt_iterator;
qyy::string::iterator begin()
{return _str;
}
qyy::string::iterator end()
{return _str + _size;
}

五、[]重载

此运算符的重载使得字符串能像数组一样能够用下标支持随机访问。

代码如下（示例）：

// []重载
char operator[](size_t pos);// 定义
char qyy::string::operator[](size_t pos)
{// 读取内容须在字符串中assert(pos < _size);return *(_str + pos);
}

六、流提取、流插入

">>" 和 "<<"的重载很微妙：

如果需要访问私有，为了方便那就不可避免地需要重载为友元函数（比如在日期类中），但是在string中，因为有[]（下标）的重载可以访问到字符串的各个元素，所以只用在全局定义即可。（在全局是为了避免存在隐含的this参数使得cout与string对象的参数顺序符合常识，即cout是<<的第一个参数，string对象是<<的第二个参数）

代码如下（示例）：

// 声明
std::ostream& operator<<(std::ostream& out, string& s);
std::istream& operator>>(std::istream& in, string& s);// 定义
// cout<<
std::ostream& qyy::operator<<(std::ostream& out, string& s)
{for (auto ch : s){out << ch;}out << '\n';// 不能写：// 这样会在遇到'\0'时终止//out << s.c_str();return out;
}// cin>>
std::istream& qyy::operator>>(std::istream& in, string& s)
{// 必须使用匿名对象去调用成员函数string().clear(s);char ch = in.get();while (ch != ' ' && ch != '\n'){s += ch;ch = in.get();}return in;
}

七、比较大小

与C库的strcmp()实现相同，我自己同时也早了一个轮子。

代码如下（示例）：

// 定义
bool operator<(string& s);
bool operator>(string& s);
bool operator==(string& s);
bool operator<=(string& s);
bool operator>=(string& s);// 比较大小
bool qyy::string::operator<(string& s)
{//char* p1 = _str;//char* p2 = s._str;//while (p1 != _str + _size && p2 != s._str + s._size)//{//    if (*p1 == *p2)// {//     p1++;//       p2++;//   }// else if (*p1 < *p2)//    {//     return true;//  }// else if (*p1 > *p2)//    {//     return false;// }//}两个字符串不一样长//if (p1 == _str + _size && p2 != s._str+s._size)//{//    return true;//}//else//{//  return false;//}// 或者直接调用库函数return strcmp(_str, s.c_str()) < 0;
}
bool qyy::string::operator==(string& s)
{return strcmp(_str, s.c_str()) == 0;
}
bool qyy::string::operator<=(string& s)
{return (*this < s || *this == s);
}
bool qyy::string::operator>=(string& s)
{return !(*this < s);
}
bool qyy::string::operator>(string& s)
{return !(*this <= s);
}

八、清空

清空与erase中全部删完的情况相同，且为头删。

代码如下（示例）：

// 清空
void clear(string& s); // 定义
void qyy::string::clear(string& s)
{s._str[0] = '\0';s._size = 0;
}

总结

今天系统学习了string类成员函数的详细实现，速度并不是很快，对于数组的控制不是很到位，像书上说的一样：“在这件事上，你总是少了一位。”以后要加强学习，加大代码量练习，再接再厉！

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2.push_back()插入

3.append()插入

4.+=重载

二、删

1.erase()

三、查

四、迭代器

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六、流提取、流插入

七、比较大小

八、清空

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