string的模拟实现与深浅拷贝

在上一章中可以看见，string类函数的基本实现和用法，在本文。来用基础的语言来模拟实现string类，来了解一下他们的基础底层；

在VS中string，我们可以看见，实现VS的类成员很多，很麻烦；

 我们自己实现为了基础理解底层时，可以把成员设的简单点；只设 char*  size  和 capacity

在实现一些成员函数时

注意事项：

防止权限扩大

要根据string函数的具体要求去实现，不要忘了实现const类型，防止权限扩大；

注意只是两个接口；一个可读可写的[ ]，一个只能读的不能写的[ ]。

string输入流

std::cin 的输入 ，自动会将 空格（’ ‘） ，等认为换行符；这样在实现，string的输入流时，会导致无法输入 像we are famliy 的字符；如此就要请出 getline，这个可以自己实现换行符 是什么的std函数。 

深浅拷贝问题

因此，这里要记得为string写深拷贝，编译器自己实现的浅拷贝无法实现；

增加扩容效率

以substr为例子，可以选择直接 += 但这样会导致经常扩容，效率低；但这里能提前知道了内存大小，可以提前扩容，增加效率 

隐式类型转换

因为 _size  的类型是size 无 符号，如果将end设为int类型，如果情况是pos = 0，在减到 - 1时 进行类似类型转换，int 转为 size_t ；-1 无符号的反义码是11111111 11111111 很大；导致无限循环；

或者 换一个 循环 不访问 -1 的也行； 但最好保证类型一致；

字符串 最后存在“ \0 ”

字符串最后的"\0"存在 ，可以移动过去，要注意；

对这里提醒一下，对于这种移动数据的插入，最好少用，效率太低了，注意尽量少用，虽然很方便

    注意域限定：

海滩std的模板函数 swap 

但要注意这个std：：swap，虽然存在模板，可以任意转换但是，转换中却有拷贝构造，和运算符重载，效率很低；但是方便也是确实的

参考代码

string.h 

#pragma once#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
//#include<string>
#include<assert.h>
using namespace std;namespace xryq {class string {public: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()//	:_str(new char[1]{ '\0' })//	,_size(0)//	,_capacity(0)//{}string(const string& s){_str = new char[s._capacity + 1];strcpy(_str, s._str);_capacity = s._capacity;_size = s._size;}//现代写法string(const string& s){string tmp(s._str);swap(s); }//构造函数重载//string(const char* str = '\0')string(const char* str = ""){_size = strlen(str);_capacity = _size;_str = new char[_capacity + 1];strcpy(_str, str);}~string(){delete[] _str;_size = _capacity = 0;}const char& operator[](size_t pos) const{assert(pos < _size);return _str[pos];}char& operator[](size_t pos){assert(pos < _size);return _str[pos];}const char* c_str() const{return _str;}const size_t capacity() const{return _capacity;}const size_t size() const {return _size;}void clear(){//编译器 遇到 \0 就失效 在前面加 \0相当于清除_str[0] = '\0';//_capacity = _size = 0;//容量没有清 只是  数量变了_size = 0;}void swap(string s){std::swap(_str, s._str);std::swap(_size, s._size);std::swap(_capacity, s._capacity);}// 现代写法string& operator=(const string s){if (this != &s){swap(s);return *this;}}//末代写法//string& operator=(const string& s)//{//	if (this != &s)//	{		//		//这里先清除的主要原因是  更方便 且不会有内容浪费  等问题//		delete[] _str;//		_str = new char[s._capacity + 1];//		_capacity = s._capacity;//		_size = s._size;//	}//}void reserve(size_t n);void push_back(char ch);void append(const char* str);string& operator+=(char ch);string& operator+=(const char* str);void insert(size_t pos, char ch);void insert(size_t pos, const char* str);void erase(size_t pos, size_t len = npos);size_t find(char ch, size_t pos = 0);size_t find(const char* str, size_t pos = 0);string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos);//static const size_t npos = -1;  这里可以 或者 只能看成 c++ 对 整形的绿色通道//static const double i = 1.1;  只有整形不报错private:char* _str;size_t _size;size_t _capacity;static const size_t npos = -1;};void text_string1();void text_string2();bool operator<(const string& s1, const string& s2);bool operator<=(const string& s1, const string& s2);bool operator>(const string& s1, const string& s2);bool operator>=(const string& s1, const string& s2);bool operator==(const string& s1, const string& s2);bool operator!=(const string& s1, const string& s2);ostream& operator<<(ostream& out, const string& s);istream& operator>>(istream& in, string& s);}

string.cpp

#include"string.h"namespace xryq{//static const size_t npos = -1;void string::reserve(size_t n){assert(n > _capacity);cout << n << endl;char* tmp = new char[n + 1];_capacity = n;strcpy(tmp, _str);_str = tmp;}void string::push_back(char ch){if (_capacity == _size){reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);}_str[_size] = ch;_size++;}string& string::operator+=(char ch){push_back(ch);return *this;}string& string::operator+=(const char* str){append(str);return *this;}void string::append(const char* str){size_t len = strlen(str);if(_size + len > _capacity)reserve(_size + len > _capacity * 2 ? _size + len : _capacity * 2);strcpy(_str + _size, str);_size += len;}void string::insert(size_t pos, char ch){assert(pos <= _size);if (_size == _capacity){reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2);}size_t end = _size;//int end = _size + 1;//这是c语言 留下来的一个坑；如果比较时 类型不一样那么就会 //进行隐式类型转换   小向大 的转换  int 向 unsign的转换while (end >= pos){_str[end + 1] = _str[end];--end;}_str[end] = ch;++_size;//或者 不访问-1也许//while (end > pos)//{//	_str[end] = _str[end - 1];//	--end;//}//_str[end] = ch;//++_size;}void string::insert(size_t pos, const char* str){assert(pos <= _size);size_t len = strlen(str);if (_size + len > _capacity){reserve(_size + len > _capacity * 2 ? _size + len : _capacity * 2);}size_t end = _size + len;while (end > pos + len - 1){_str[end] = _str[end - len];--end;}for (int i = 0; i < len; ++i){_str[pos + i] = str[i];}_size += len;}void string::erase(size_t pos, size_t len){assert(pos < _size);if (len >= _size - pos){_str[pos] = '\0';_size = pos;}else {//for (size_t i = 0; i < _size - pos - 1 - len; ++i)//{//	_str[pos + i] = _str[pos + len + i];//}//_str[_size - 1 - len] = '\0';//最后一个字符是\0for (size_t i = 0; i <= _size - pos - len; ++i){_str[pos + i] = _str[pos + len + i];}_size -= len;}}size_t string::find(char ch, size_t pos){assert(pos < _size);for (size_t i = pos; i < _size; i++){if (_str[i] == ch){return i;}}return npos;}size_t string::find(const char* str, size_t pos){assert(pos < _size);const char* ch = strstr(_str, str);for (size_t i = pos; i < _size; ++i){if (_str[i] = *ch){return i;}}return npos;}string string::substr(size_t pos, size_t len){assert(pos < _size);string tmp;if (_size - pos <= len){len = _size - pos;}//提前算好空间 提高效率tmp.reserve(len);for (size_t i = 0; i <= len; ++i){tmp += _str[i + pos];}return tmp;}ostream& operator<<(ostream& out, const string& s){for (auto i : s){out << i;}//cout << s.c_str();return out;}istream& operator>>(istream& in, string& s){s.clear();char ch;ch = in.get();while (ch != ' ' && ch != '\n'){s += ch;ch = in.get();}return in;}//上面的牵扯到 多次扩容  效率比较低//istream& operator>>(istream& in, string& s)//{//	s.clear();//	char ch;//	const int N = 256;//	char buff[N];//	int i = 0;//	ch = in.get();//	while (ch != ' ' && ch != '\n')//	{//		buff[i] = ch;//		i++;//		if (i == N - 1)//		{//			buff[i] = '\0';//			s += buff;//			i = 0;//		}//		ch = in.get();//	}//	if (i > 0)//	{//		buff[i] = '\0';//		s += buff;//	}//	return in;//}}