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; ------------>>abcdef123456str1 += "123456";---------->>abcdef123456str1 += '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
例：
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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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