盐城网站开发代理商,事件营销的步骤,不会写代码怎样做网站,唐山玉田网站建设#x1f4d9; 作者简介 #xff1a;RO-BERRY #x1f4d7; 学习方向#xff1a;致力于C、C、数据结构、TCP/IP、数据库等等一系列知识 #x1f4d2; 日后方向 : 偏向于CPP开发以及大数据方向#xff0c;欢迎各位关注#xff0c;谢谢各位的支持 目录 1.vs和g下string结构… 作者简介 RO-BERRY 学习方向致力于C、C、数据结构、TCP/IP、数据库等等一系列知识 日后方向 : 偏向于CPP开发以及大数据方向欢迎各位关注谢谢各位的支持 目录 1.vs和g下string结构的说明2.经典的string类问题浅拷贝深拷贝 3.模拟实现stringprivate成员变量构造函数拷贝构造函数赋值拷贝析构函数接口 c_str接口operatror[]reserve接口push_back接口append接口operatorinsert接口erase接口swap接口find接口substr接口clear接口 流插入输出打印 4.测试集test1test2test3test4test5test6 5.源码string.htest.cpp 1.vs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 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中字符串的存储空间
当字符串长度小于16时使用内部固定的字符数组来存放当字符串长度大于等于16时从堆上开辟空间 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1644428个字节。 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
空间总大小字符串有效长度引用计数指向堆空间的指针用来存储字符串。
2.经典的string类问题
已经对string类进行了简单的介绍大家只要能够正常使用即可。在面试中面试官总喜欢让学生自己来模拟实现string类最主要是实现string类的构造、拷贝构造、赋值运算符重载以及析构函数。大家看下以下string类的实现是否有问题
// 为了和标准库区分此处使用String
class String
{
public:/*String()
:_str(new char[1])
{*_str \0;}
*/
//String(const char* str \0) 错误示范
//String(const char* str nullptr) 错误示范String(const char* str ){// 构造String类对象时如果传递nullptr指针可以认为程序非if (nullptr str){assert(false);return;}_str new char[strlen(str) 1];strcpy(_str, str);}~String(){if (_str){delete[] _str;_str nullptr;}}
private:char* _str;
};
// 测试
void TestString()
{String s1(hello bit!!!);String s2(s1);
}说明 上述String类没有显式定义其拷贝构造函数与赋值运算符重载此时编译器会合成默认的当用s1构造s2时编译器会调用默认的拷贝构造。最终导致的问题是s1、s2共用同一块内存空间在释放时同一块空间被释放多次而引起程序崩溃这种拷贝方式称为浅拷贝。
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。 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。父母给每个孩子都买一份玩具各自玩各自的就不会有问题了。
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。 3.模拟实现string 模拟实现string需要我们定义一个命名空间达到隔绝的效果为了不和库里名称重复 private成员变量 private:size_t _capacity 0;size_t _size 0;char* _str nullptr;const static size_t npos -1; //特殊处理本来是不可以加上const后可以在这里定义//const static double npos -1; //这个设计只针对整数对其他类型都不支持构造函数 //string() 这是默认构造但是我们可以直接写全缺省的构造函数就不需要这个了// :_str(new char[1]) //这里不能设置为nullptr设置了会出现空指针解引用的错误// , _size(0)// , _capacity(0)//{// _str[0] \0; //str初始化为一个\0,与库里面的string相同//}string(const char* str ) //这里给一个空的字符串即可,达到缺省的目的{_size strlen(str);_capacity _size;_str new char[_capacity 1]; //这里要加1因为strlen是不算\0,我们要给他加上strcpy(_str, str); //开空间了之后进行拷贝}拷贝构造函数 //拷贝构造--防止浅拷贝出现异常这里就是要实现深拷贝//传统写法//string(const string s)//{// _str new char[s._capacity 1];// strcpy(_str, s._str);// _size s._size;// _capacity s._capacity;//}//现代写法string(const string s){string tmp(s._str);swap(tmp); //swap是我们自定义的函数具体介绍在后面}赋值拷贝 //传统写法//string operator(const string s)//{// if (this ! s)// {// char* tmp new char[s._capacity 1];// strcpy(tmp, s._str);// delete[] _str;// _str tmp;// _size s._size;// _capacity s._capacity;// }// return *this;//}//现代写法string operator(string s){swap(s);return *this;}析构函数 ~string() //析构函数{delete[] _str;_str nullptr;_size 0;_capacity 0;}接口 c_str
返回字符串 const char* c_str() const{return _str;}size_t size() const //只读函数加const{return _size;}接口operatror[]
实现string的下标访问 const char operator[](size_t pos) const //下标访问数据,返回字符引用,根据需求加const为了print函数能调用{assert(pos _size); //越界断言return _str[pos];}char operator[](size_t pos) //下标访问数据,返回字符引用1.减少拷贝2.可以进行修改{assert(pos _size); //越界断言return _str[pos];}reserve接口
预存容量 void reserve(size_t n) //扩容--开新空间将数据拷贝在进行释放旧空间{if (n _capacity){char* tmp new char[n];strcpy(tmp, _str);delete[] _str;_str tmp;_capacity n;}}push_back接口
尾插 void push_back(char ch){if (_size _capacity) //扩容{size_t newCapacity _capacity 0 ? 4 : _capacity * 2;reserve(newCapacity);}_str[_size] ch;_size;_str[_size] \0;}append接口 void append(const char* str){size_t len strlen(str);if (_size len _capacity){reserve(_size len);}strcpy(_str _size, str);_size len;}operator
实现 string operator(char ch){push_back(ch);return *this;}string operator(const char* str){append(str);return *this;}
insert接口 //在pos位置插入ch字符void insert(size_t pos, char ch) {assert(pos _size); //越界断言if (_size _capacity) //扩容{size_t newCapacity _capacity 0 ? 4 : _capacity * 2;reserve(newCapacity);}size_t end _size 1; //这里采用size1为了阻止临界0出现越界while (end pos){_str[end] _str[end - 1];--end;}_str[pos] ch;_size;}//在pos位置插入str字符串void insert(size_t pos, const char* str){assert(pos _size); //越界断言size_t len strlen(str);if (_size len _capacity){reserve(_size len);}int end _size;while (end (int) pos){_str[end len] _str[end];--end;}strncpy(_str pos, str, len);_size len;}erase接口 void erase(size_t pos, size_t lennpos) //缺省值{assert(pos _size);if (len npos || pos len _size) //没有传入len全删{_str[pos] \0;_size pos;}else{strcpy(_str pos, _str pos len);_size - len;}}
swap接口 void swap(string s){std::swap(_str, s._str); //调用的库里的swap函数std::swap(_size, s._size);std::swap(_capacity, s._capacity);}
find接口 //在pos位置之后查找字符chsize_t find(char ch,size_t pos0){for (size_t i pos; i _size; i){if (_str[i] ch){return i;}}return npos;}//在pos位置之后查找字符串strsize_t find(const char* str , size_t pos 0){const char* ptr strstr(_str, str);if (ptr nullptr){return npos;}else{return ptr - _str;}}substr接口 //在pos位置之后取len长度的字符串string substr(size_t pos 0, size_t len npos){assert(pos _size);size_t end pos len;if (len npos || pos len _size) //有多少取多少{end _size;}string str;str.reserve(end - pos);for (size_t i pos; i end; i){str _str[i];}return str;}clear接口 void clear(){_size 0;_str[0] \0;}流插入输出
实现cout输出以及cin输入string //流插入重载很特殊在全局重载ostream operator(ostream out, const string s){//直接进行输出即可for (auto ch : s){out ch;}return out;}istream operator(istream in, string s){s.clear();char buff[128]; //如果输入的字符串比较长就需要很多次扩容使用buff就不需要考虑没空间的问题char ch in.get(); //这里要用in.get()函数才能取到//in ch; //cin默认取不到换行和空格int i 0;while (ch ! ch ! \n){buff[i] ch;if (i 127){buff[i] \0;s buff;i 0;}//in ch;ch in.get(); //这里要用in.get()函数才能取到}if (i 0){buff[i] \0;s buff;}return in;}
打印 //设置在全局的打印函数void print_str(const string s){for (size_t i 0; i s.size(); i){cout s[i] endl;}cout s.c_str() endl;//迭代器的使用 本身可以修改指向的内容不可修改string::const_iterator it s.begin();while (it ! s.end()){cout *it ;it;}cout endl;}4.测试集
test1 void test_string1() //测试函数{string s1(hello world); //构造函数测试cout s1.c_str() endl;string s2(hello world);cout s2.c_str() endl;//遍历for (size_t i 0; i s1.size(); i){s1[i];}cout s1.c_str() endl;//对于const对象迭代器的使用string::iterator it s1.begin();while (it ! s1.end()){cout *it ;it;}cout endl;//傻瓜式的替换成迭代器for (auto ch : s1){cout ch ;}cout endl;print_str(s1); //print函数的调用cout endl;}运行结果:
test2 void test_string2(){string s1(hello world);cout s1.c_str() endl;//insert函数测试s1.insert(5, y);s1.insert(0, y);cout s1.c_str() endl;s1.insert(5, yxxxx);cout s1.c_str() endl;}运行结果
test3 void test_string3(){string s1(hello world);cout s1.c_str() endl;s1.erase(5, 3);cout s1.c_str() endl;s1.erase(5, 100);cout s1.c_str() endl;}运行结果
test4 void test_string4(){string s1(hello world);cout s1.c_str() endl;string s2(xxxxxx);//std::swap(s1, s2);s1.swap(s2);cout s1.c_str() endl;}运行结果
test5 void test_string5(){string s1(hello world);string s2(s1); //需要深拷贝cout s2.c_str() endl;string s3 xxxxxx; //需要写赋值构造因为要考虑空间不同的问题s1 s3;cout s1.c_str() endl;}运行结果
test6 void test_string6(){string s1(hello world);cout s1.c_str() endl; //传统打印//实现直接打印cout s1 endl;cin s1;cout s1 endl;}运行结果
5.源码
string.h
#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#includeiostream
#includestring
#includeassert.h
using namespace std;namespace A //命名空间
{class string{public://string() 这是默认构造但是我们可以直接写全缺省的构造函数就不需要这个了// :_str(new char[1]) //这里不能设置为nullptr设置了会出现空指针解引用的错误// , _size(0)// , _capacity(0)//{// _str[0] \0; //str初始化为一个\0,与库里面的string相同//}//迭代器---这里的迭代器是我们的原生指针但是不是所有的容器都是原生指针这是因为string底层是连续的空间typedef char* iterator;typedef const char* const_iterator;iterator begin(){return _str;}iterator end(){return _str _size;}const_iterator begin()const{return _str;}const_iterator end()const{return _str _size;}string(const char* str ) //这里给一个空的字符串即可,达到缺省的目的{_size strlen(str);_capacity _size;_str new char[_capacity 1]; //这里要加1因为strlen是不算\0,我们要给他加上strcpy(_str, str); //开空间了之后进行拷贝}//拷贝构造--防止浅拷贝出现异常这里就是要实现深拷贝//传统写法//string(const string s)//{// _str new char[s._capacity 1];// strcpy(_str, s._str);// _size s._size;// _capacity s._capacity;//}//现代写法string(const string s){string tmp(s._str);swap(tmp);}//传统写法//string operator(const string s)//{// if (this ! s)// {// char* tmp new char[s._capacity 1];// strcpy(tmp, s._str);// delete[] _str;// _str tmp;// _size s._size;// _capacity s._capacity;// }// return *this;//}//现代写法string operator(string s){swap(s);return *this;}~string() //析构函数{delete[] _str;_str nullptr;_size 0;_capacity 0;}const char* c_str() const{return _str;}size_t size() const //只读函数加const{return _size;}const char operator[](size_t pos) const //下标访问数据,返回字符引用,根据需求加const为了print函数能调用{assert(pos _size); //越界断言return _str[pos];}char operator[](size_t pos) //下标访问数据,返回字符引用1.减少拷贝2.可以进行修改{assert(pos _size); //越界断言return _str[pos];}void reserve(size_t n) //扩容--开新空间将数据拷贝在进行释放旧空间{if (n _capacity){char* tmp new char[n];strcpy(tmp, _str);delete[] _str;_str tmp;_capacity n;}}void push_back(char ch){if (_size _capacity) //扩容{size_t newCapacity _capacity 0 ? 4 : _capacity * 2;reserve(newCapacity);}_str[_size] ch;_size;_str[_size] \0;}void append(const char* str){size_t len strlen(str);if (_size len _capacity){reserve(_size len);}strcpy(_str _size, str);_size len;}string operator(char ch){push_back(ch);return *this;}string operator(const char* str){append(str);return *this;}void insert(size_t pos, char ch){assert(pos _size); //越界断言if (_size _capacity) //扩容{size_t newCapacity _capacity 0 ? 4 : _capacity * 2;reserve(newCapacity);}size_t end _size 1; //这里采用size1为了阻止临界0出现越界while (end pos){_str[end] _str[end - 1];--end;}_str[pos] ch;_size;}void insert(size_t pos, const char* str){assert(pos _size); //越界断言size_t len strlen(str);if (_size len _capacity){reserve(_size len);}int end _size;while (end (int) pos){_str[end len] _str[end];--end;}strncpy(_str pos, str, len);_size len;}void erase(size_t pos, size_t lennpos) //缺省值{assert(pos _size);if (len npos || pos len _size) //没有传入len全删{_str[pos] \0;_size pos;}else{strcpy(_str pos, _str pos len);_size - len;}}void swap(string s){std::swap(_str, s._str);std::swap(_size, s._size);std::swap(_capacity, s._capacity);}size_t find(char ch,size_t pos0){for (size_t i pos; i _size; i){if (_str[i] ch){return i;}}return npos;}size_t find(const char* str , size_t pos 0){const char* ptr strstr(_str, str);if (ptr nullptr){return npos;}else{return ptr - _str;}}string substr(size_t pos 0, size_t len npos){assert(pos _size);size_t end pos len;if (len npos || pos len _size) //有多少取多少{end _size;}string str;str.reserve(end - pos);for (size_t i pos; i end; i){str _str[i];}return str;}void clear(){_size 0;_str[0] \0;}private:size_t _capacity 0;size_t _size 0;char* _str nullptr;const static size_t npos -1; //特殊处理本来是不可以加上const后可以在这里定义//const static double npos -1; //这个设计只针对整数对其他类型都不支持};//流插入重载很特殊在全局重载ostream operator(ostream out, const string s){//直接进行输出即可for (auto ch : s){out ch;}return out;}istream operator(istream in, string s){s.clear();char buff[128]; //如果输入的字符串比较长就需要很多次扩容使用buff就不需要考虑没空间的问题char ch in.get(); //这里要用in.get()函数才能取到//in ch; //cin默认取不到换行和空格int i 0;while (ch ! ch ! \n){buff[i] ch;if (i 127){buff[i] \0;s buff;i 0;}//in ch;ch in.get(); //这里要用in.get()函数才能取到}if (i 0){buff[i] \0;s buff;}return in;}void print_str(const string s){for (size_t i 0; i s.size(); i){cout s[i] endl;}cout s.c_str() endl;//迭代器的使用 本身可以修改指向的内容不可修改string::const_iterator it s.begin();while (it ! s.end()){cout *it ;it;}cout endl;}void test_string1() //测试函数{string s1(hello world);cout s1.c_str() endl;string s2(hello world);cout s2.c_str() endl;//遍历for (size_t i 0; i s1.size(); i){s1[i];}cout s1.c_str() endl;//对于const对象迭代器的使用string::iterator it s1.begin();while (it ! s1.end()){cout *it ;it;}cout endl;//傻瓜式的替换成迭代器for (auto ch : s1){cout ch ;}cout endl;print_str(s1);cout endl;}void test_string2(){string s1(hello world);cout s1.c_str() endl;//s1 ;//s1 assss;//cout s1.c_str() endl;s1.insert(5, y);s1.insert(0, y);cout s1.c_str() endl;s1.insert(5, yxxxx);cout s1.c_str() endl;}void test_string3(){string s1(hello world);cout s1.c_str() endl;s1.erase(5, 3);cout s1.c_str() endl;s1.erase(5, 100);cout s1.c_str() endl;}void test_string4(){string s1(hello world);cout s1.c_str() endl;string s2(xxxxxx);//std::swap(s1, s2);s1.swap(s2);cout s1.c_str() endl;}void test_string5(){string s1(hello world);string s2(s1); //需要深拷贝cout s2.c_str() endl;string s3 xxxxxx; //需要写赋值构造因为要考虑空间不同的问题s1 s3;cout s1.c_str() endl;}void test_string6(){string s1(hello world);cout s1.c_str() endl; //传统打印//实现直接打印cout s1 endl;cin s1;cout s1 endl;}
}
test.cpp
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#includestring.h
int main()
{//A::test_string1();//A::test_string2();//A::test_string3();//A::test_string4();//A::test_string5();A::test_string6();return 0;
}
