【C++】string类模拟实现

标签：ch const string pos C++ str 模拟 size

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文章目录

• 1. 前言
• 2. 构造函数和析构函数
• 3. 遍历
• • 3.1 下标+[]
  • 3.2 迭代器
• 4. Modifiers
• • 4.1 `push_back`和`append`
  • 4.2 +=
  • 4.3 insert
  • 4.4 erase
  • 4.5 swap
• 5.Capacity
• • 5.1 resize
  • 5.2 clear
• 6. 深浅拷贝
• • 6.1 浅拷贝（值拷贝）
  • 6.2 深拷贝
• 7. String operations
• • 7.1 find
  • 7.2 substr
• 8. relational operators (string)
• • 8.1 运算符重载
  • 8.2 赋值
• 9. Non-member function overloads
• • 9.1 流插入和流提取
  • 9.2 getline
• 10. 附string类实现代码

1. 前言

在之前的两篇博客中已经分享关于string类的使用，有需要可以点击链接看看【C++】string类初步介绍和链接: 【C++】string进一步介绍，这次要分享用C++代码来实现string类。

2. 构造函数和析构函数

要写string就得先定义string类，它里面的成员变量有：

private:
		char* _str;
		size_t _size;
		size_t _capacity;

在写构造函数的时候，先写一个无参的构造函数：

string()
			:_str(nullptr)
			,_size(0)
			,_capacity(0)
		{}

空串的时候开了一个空间给"\0"，就不能给_str初始化为空,就得得new一个chark

string()
			:_str(new char[1])
			,_size(0)
			,_capacity(0)
		{
			_str[0] = '\0';
		}

再写一个带参的构造函数：

string(const char* str)
			:_str(str)
		{
			
		}

像这样就是错的，这里不能修改，不能把常量字符串给str，不能扩容。

这里的构造函数就得自己开空间，把数据拷贝过去：开空间的时候得多开一个，因为capacity不包括"\0":

string(const char* str)
			:_str(new char[strlen(str)+1])
			,_size(strlen(str))
			,_capacity(strlen(str))
		{
			strcpy(_str, str);
		}

但是这里的strlen调用了3次，strlen不能多调。
所以这里修改为：

		string(const char* str)
			:_size(strlen(str))
		{
			_capacity = _size;
			_str = new char[_capacity + 1];
			strcpy(_str, str);
		}

得注意，初始化列表的顺序要和定义的顺序一样。

将无参和带参的合二为一，实现一个缺省的构造：

		string(const char* str=nullptr)
			:_size(strlen(str))
		{
			_capacity = _size;
			_str = new char[_capacity + 1];
			strcpy(_str, str);
		}

当传一个无参的时候，就会报错：

但注意这样写有个问题：str不能为空，str对指针指向的位置进行解引用，遇到"\0"才结束。但这里出现了空指针，不能这么写。
修改一下：

string(const char* str='\0')
			:_size(strlen(str))
		{
			_capacity = _size;
			_str = new char[_capacity + 1];
			strcpy(_str, str);
		}

这里char类型不能给char*，没办法转。
所以这里得修改为：

		string(const char* str="\0")
			:_size(strlen(str))
		{
			_capacity = _size;
			_str = new char[_capacity + 1];
			strcpy(_str, str);
		}

这样就没有问题：


但是这样写就会多一个"\0"，因为字符串默认会有一个"\0"结束，所以这里最终修改为这样：

		string(const char* str="")
			:_size(strlen(str))
		{
			_capacity = _size;
			_str = new char[_capacity + 1];
			strcpy(_str, str);
		}

效果和上面加"\0"是一样的：


析构函数：

~string()
		{
			delete[]_str;
			_str = nullptr;
			_size = _capacity = 0;
		}

3. 遍历

3.1 下标+[]

先遍历一下：

void test_string1()
	{
		string s1("hello world");
		string s2;
		for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++)
		{
			cout << s1[i] << " ";
		}
		cout << endl;
	}

这里用到了size，就得先写一个size()来返回字符串的长度：

		size_t size() const
		{
			return _size;
		}

用到了[]，就得重载一个[]，返回pos位置，指向的空间在堆上，出来作用域还在，就传引用：

		char& operator[](size_t pos)
		{
			return _str[pos];
		}

这里还可以检查一下是否越界：

char& operator[](size_t pos)
		{
			assert(pos < _size);
			return _str[pos];
		}

如果存在const对象：

        const string s3("xxxx");
		for (size_t i = 0; i < s3.size(); i++)
		{
			cout << s3	[i] << " ";
		}
		cout << endl;

在调[]时候，const对象就不能调用非const：

在库里面,发现[]有两种，一种是const，另一种是非const：

所以就在写一个const对象的[]运算符重载：

		const char& operator[](size_t pos)const
		{
			assert(pos < _size);
			return _str[pos];
		}

这样就没有问题了：

3.2 迭代器

void test_string2()
	{
		string s3("hello world");
		string::iterator it3 = s3.begin();
		while (it3 != s3.end())
		{
			cout << *it3 << " ";
			++it3;
		}
		cout << endl;

		for (auto ch : s3)
		{
			cout << ch << " ";
		}
		cout << endl;
	}

要遍历这个字符串，就要实现一个迭代器，迭代器底层就像指针：

		typedef char* iterator;
		iterator begin()
		{
			return _str;
		}
		iterator end()
		{
			return _str+_size;
		}

这里就像指针一样实现：
begin()返回的位置就是str的位置，end()位置就是str+size。

这里会发现范围for直接就能实现：它会自动取s3里面的数据赋值给ch，自动迭代，自动加加。它里面其实调用的就是begin和end:

但是如果将iterator里面的的begin换成Begin，范围for就不能用了：

范围for只会按照规则去替换，只要iterator改变一下就不能用了。

当是const对象的时候，范围for就不能用：

这里就得先写一个const的iterator:

typedef const char* const_iterator;
		const_iterator begin()const
		{
			return _str;
		}
		const_iterator end()const
		{
			return _str + _size;
		}
		
void test_string2()
	{
		const string s4("xxxx");
		string::const_iterator it4 = s4.begin();
		while (it4 != s4.end())
		{
			cout << *it4 << " ";
			++it4;
		}
		cout << endl;

		for (auto ch : s4)
		{
			cout << ch << " ";
		}
		cout << endl;
}

这是就可以：

4. Modifiers

4.1 push_back和append

实现push_back，和append

那么就得考虑扩容的问题，就得通过字符串的长度来看

先写一个reserve用来扩容:
先开一个新空间，然后拷贝数据，释放旧空间，然后让指针指向这个新空间,这时候_capacity也得修改

		void reserve(size_t n)
		{
			if (n > _capacity)
			{
				char* tmp = new char[n+1];
				strcpy(tmp, _str);
				delete[]_str;
				_str = tmp;
			}
			_capacity = n;
		}

然后实现push_back，先判断要不要扩容，然后插入字符，在把++_size，这里得在最后加上’\0’，因为插入的位置把’\0’占了。代码实现:

		void push_back(char ch)
		{
			if (_size == _capacity)
			{
				reserve(_capacity==0?4:2 * _capacity);
			}
			_str[_size] = ch;
			++_size;
			_str[_size] = '\0';

		}

插入一个字符串，同样先判断是否要扩容，这里直接计算出插入这个字符串，需要多大的空间，就开多大的空间。然后用strcpy把字符串拷贝过去，最后_size += len：

		void append(const char* str)
		{
			size_t len = strlen(str);
			if (_size + len > _capacity)
			{
				reserve(_size + len);
			}
			strcpy(_str + _size, str);
			_size += len;
		}

4.2 +=

再实现一下+=：+=字符就复用push_back，+=字符串就复用append：

		string& operator+=(char ch)
		{
			push_back(ch);
			return *this;
		}
		string& operator+=(const char* str)
		{
			append(str);
			return *this;
		}

用代码来看看效果：

void test_string3()
	{
		string s3("hello world");
		s3.push_back('1');
		s3.push_back('2');
		cout << s3.c_str() << endl;

		s3 += 'x';
		s3 += "yyyyyy";
		cout << s3.c_str() << endl;

	}

4.3 insert

在pos位置插入一个字符，得先做一个检查看这个pos是否在范围内

把pos位置之后的数据往后挪，把pos空出来，再插入一个字符，然后把pos位置插入字符，在++_size。

void insert(size_t pos,char ch)
		{
			assert(pos <= _size);
			if (_size == _capacity)
			{
				reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);
			}
			size_t end = _size;
			while (end >= pos)
			{
				_str[end + 1] = _str[end];
				--end;
			}
			_str[pos] = ch;
			++_size;
		}

但是当pos=0时候就会有问题：循环是小于0结束，但是end不会小于0

怎么修改呢？
把循环条件改为大于，然后将_str[end ] = _str[end-1]，但是这里得把end放在size+1的位置：

void insert(size_t pos,char ch)
		{
			assert(pos <= _size);
			if (_size == _capacity)
			{
				reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);
			}

			size_t end = _size+1;
			while (end > pos)
			{
				_str[end ] = _str[end-1];
				--end;
			}
			_str[pos] = ch;
			++_size;


		}

在pos位置插入一个字符串，也同样是先判断越界assert(pos <= _size);
如果空间不够，得扩容：

			if (_size + len > _capacity)
			{
				
				reserve(_size + len);
			}

这里挪动数据的结尾是size_t end = _size + len，在挪动数据的时候判断条件得注意;end > pos + len - 1

void insert(size_t pos, const char* str)
		{
			assert(pos <= _size);
			size_t len = strlen(str);
			if (_size + len > _capacity)
			{
				// 扩容
				reserve(_size + len);
			}

			size_t end = _size + len;
			while (end > pos + len - 1)
			{
				_str[end] = _str[end - len];
				end--;
			}

			strncpy(_str + pos, str, len);
			_size += len;
		}

用insert来复用一下push_back和append

void push_back(char ch)
		{
			/*if (_size ==_capacity)
			{
				reserve(_capacity==0?4:2 * _capacity);
			}
			_str[_size] = ch;
			++_size;
			_str[_size] = '\0';*/
			insert(_size, ch);

		}

		void append(const char* str)
		{
			/*size_t len = strlen(str);
			if (_size + len > _capacity)
			{
				reserve(_size + len);
			}
			strcpy(_str + _size, str);
			_size += len;*/
			insert(_size, str);
		}

4.4 erase

得先检查，看看pos是否越界：assert(pos<_size);
如果给的是npos就全部删除，就把pos位置直接给"\0"，如果给的len比size要大，那么也全部删除：

			if (len == npos || pos + len >= _size)
			{
				_str[pos] = '\0';
				_size = pos;
			}

但是这里会存在一个问题pos+size可能会溢出。
为了解决这个问题就修改为：

			if (len == npos || len  >= _size-pos)
			{
				_str[pos] = '\0';
				_size = pos;
			}

如果只删除部分，就直接把pos+len位置拷贝过去覆盖就行。

void erase(size_t pos, size_t len = npos)
		{
			assert(pos<_size);
			if (len == npos || len  >= _size-pos)
			{
				_str[pos] = '\0';
				_size = pos;
			}
			else
			{
				strcpy(_str + pos, _str + pos + len);
				_size -= len;
			}
		}

4.5 swap

这里交换使用了三次拷贝加一次析构，代价太大。

实现一下简单的交换，直接将将两个字符串内容交换就行，使用库函数里面的swap来实现：

		void swap(string& s)
		{
			std::swap(_str, s._str);
			std::swap(_size, s._size);
			std::swap(_capacity, s._capacity);

		}

这里必须加上std，编译器在实现的时候先在局部找，再到全局。不加，在局部的时候就找到了，然后去调用发现参数会不匹配

加上就没有问题

void swap(string& s)
		{
			std::swap(_str, s._str);
			std::swap(_size, s._size);
			std::swap(_capacity, s._capacity);

		}
void test_string6() 
	{
		string s1("hello world");
		string s2("xxxxxx");
		cout << s1.c_str() << endl;
		cout << s2.c_str() << endl;

		s1.swap(s2);
		cout << s1.c_str() << endl;
		cout << s2.c_str() << endl;

	}

5.Capacity

5.1 resize

调整字符串大小（resize）

将字符串大小调整为 n 个字符的长度。
如果 n 小于当前字符串长度，则当前值将缩短为其第一个 n 个字符，从而删除第 n个字符之外的字符。

1. 如果给的n小于_size就直接把n位置设为’\0’，在把_size改为n：

       if (n < _size)
		{
				_str[n] = '\0';
				_size = n;
			}

2.如果 n 大于当前字符串长度，则通过在末尾插入所需数量的字符来扩展当前内容，以达到 n 的大小。如果指定了 c，则新元素将初始化为 c 的副本，否则，它们是值初始化的字符（空字符）。

不管空间够不够，先 reserve(n);在将末尾插入字符

                reserve(n);
				for (size_t i = _size; i < n; i++)
				{
					_str[i] = ch;
				}
				_str[n] = '\0';
				_size = n;

所以resize实现出来就是：

		void resize(size_t n, char ch = '\0')
		{
			if (n < _size)
			{
				_str[n] = '\0';
				_size = n;
			}
			else
			{
				reserve(n);
				for (size_t i = _size; i < n; i++)
				{
					_str[i] = ch;
				}
				_str[n] = '\0';
				_size = n;
			}
		}
	void test_string4()
	{
		

		string s2("hello world");
		cout << s2.c_str() << endl;

		s2.resize(4);
		cout << s2.c_str() << endl;

		s2.resize(20, 'x');
		cout << s2.c_str() << endl;

	}

5.2 clear

直接把_size设为0，然后把_str[_size] 位置赋一个 ‘\0’;

		void clear()
		{
			_size = 0;
			_str[_size] = '\0';
		}

6. 深浅拷贝

6.1 浅拷贝（值拷贝）

void test_string5()
	{
		string s1("hello world");
		cout << s1.c_str() << endl;

		string s2(s1);
		cout << s2.c_str() << endl;

	}

用s1拷贝构造一个s2，会出现：

它们指向的是同一个空间，会出现析构两次的情况。而且当修改其中一个时，另一个也会被修改。

6.2 深拷贝

要想拷贝构造之后，修改其中一个，另外一个不被一起修改，就使用深拷贝。
传统写法：自己动手。就自己和拷贝的字符串开同样大小的空间，然后在把值拷过来。

		string(const string& s)
		{
			_str = new char[s._capacity + 1];
			strcpy(_str, s._str);
			_size = s._size;
			_capacity = s._capacity;

		}

这一次两个字符的空间就不一样了：


用现代写法：就是借助他人之手。先用s构造一个tmp:string tmp(s._str);,再把交换一下。
这样被交换的就只是一个临时拷贝，不想要的空间随着栈帧的结束被销毁。

让tmp拷贝构造和s1的相同,然后让s2和tmp交换，这个时候s2就拿到了和s1相同的值：

		string(const string& s)
		{
			string tmp(s._str);
			swap(tmp);
		}

7. String operations

7.1 find

查找一个字符，找到就返回下标，没有找到就返回npos，这里加了const，这样const对象和非const对象都可以调用：

size_t find(char ch,size_t pos=0)const
		{
		assert(pos < _size);
			for (size_t i = pos; i < _size; i++)
			{
				if (_str[i] == ch)
					return i;
			}
			return npos;
		}

还可以查找一个子串：这里用到了库里面的strstr

先判断一下是否越界，然后用strstr匹配字串，如果没有匹配到就返回空，如果找到了，要返回下标，就用指针-指针来得到下标：

size_t find(const char* sub, size_t pos = 0)const
		{
			assert(pos < _size);
			const char* p = strstr(_str+pos, sub);
			if (p)
			{
				return p - _str;
			}
			else
			{
				return npos;
			}
		}

7.2 substr

取字串

如果len大于剩下的长度，那么就有多少就取多少：

         if (len >= _size - pos)
			{
				for (size_t i = 0; i < _size; i++)
				{
					sub += _str[i];
				}
			}

当小于_size时候就从pos位置取到pos+len位置：

           else
			{
				for (size_t i = 0; i < pos+len; i++)
				{
					sub += _str[i];
				}
			}

实现出来就是这样：

string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos)
		{
			string sub;
			if (len >= _size - pos)
			{
				for (size_t i = 0; i < _size; i++)
				{
					sub += _str[i];
				}
			}
			else
			{
				for (size_t i = 0; i < pos+len; i++)
				{
					sub += _str[i];
				}
			}
			return sub;
		}

举个例子看看：

void test_string7()
	{
		string url1("https://legacy.cplusplus.com/reference/string/string/substr/");
		string url2("http://www.baidu.com/s?ie=utf-8&f=8&rsv_bp=1&rsv_idx=1&tn=65081411_1_oem_dg&wd=%E5%90%8E%E7%BC%80%20%E8%8B%B1%E6%96%87&fenlei=256&rsv_pq=0xc17a6c03003ede72&rsv_t=7f6eqaxivkivsW9Zwc41K2mIRleeNXjmiMjOgoAC0UgwLzPyVm%2FtSOeppDv%2F&rqlang=en&rsv_dl=ib&rsv_enter=1&rsv_sug3=4&rsv_sug1=3&rsv_sug7=100&rsv_sug2=0&rsv_btype=i&inputT=1588&rsv_sug4=6786");

		string protocol, domain, uri;
		size_t i1 = url1.find(':');
		if (i1 != string::npos)
		{
			protocol = url1.substr(0, i1 - 0);
			cout << protocol.c_str() << endl;
		}

		// strchar
		size_t i2 = url1.find('/', i1 + 3);
		if (i2 != string::npos)
		{
			domain = url1.substr(i1 + 3, i2 - (i1 + 3));
			cout << domain.c_str() << endl;

			uri = url1.substr(i2 + 1);
			cout << uri.c_str() << endl;
		}

		// 
		size_t i3 = url1.find("baidu");
		cout << i3 << endl;
	}

8. relational operators (string)

8.1 运算符重载

判断字符串是否相等，直接复用库里面的strcmp，让它们去比较：

bool operator==(const string& s)
		{
			int ret = strcmp(_str, s.c_str());
			return ret == 0;
		}

来测试一下：

但是像这样就不支持

所以把它重载为全局的：

bool operator==(const string& s1, const string& s2)
{
	int ret = strcmp(s1.c_str(), s2.c_str());
	return ret == 0;
}

这样就没有问题

剩下的运算符重载
同样将剩下的全部重载为全局的

bool operator<(const string& s1, const string& s2)
	{
		int ret = strcmp(s1.c_str(), s2.c_str());
		return ret < 0;
	}

<=就复用<和==就可以：

bool operator<=(const string& s1, const string& s2)
{
	return s1 < s2 || s1 == s2;
}

就把<=取反就行：

bool operator>(const string& s1, const string& s2)
	{
		return !(s1 <= s2);
	}

就把<取反就行：

bool operator>(const string& s1, const string& s2)
{
	return !(s1 < s2);
}

就把==取反就行：

bool operator!=(const string& s1, const string& s2)
{
	return !(s1 == s2);
}

8.2 赋值

传统赋值：
让s1=s3，就得先开一个空间tmp，然后把s3的值拷贝到tmp里面，再把s1的空间释放delete[] _str;，再让_str = tmp;，最后返回this。

string& operator=(const string& 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：想让s1=s3
先用s拷贝构造一个ss。再把ss和s1交换就行，出来作用域ss就销毁了，这时候就把交换到的s1的值就给销毁了。

string& operator=(const string& s)
		{
			string ss(s);
			swap(ss);

			return *this;
		}

可以直接传值传参，直接调拷贝构造，ss就是s3构造出来的

		string& operator=(string ss)
		{
			swap(ss);

			return *this;
		}

9. Non-member function overloads

9.1 流插入和流提取

流插入就是把字符一个一个打印出来就行，不需要访问私有成员

ostream& operator<<(ostream& out, const string& s)
	{
		for (auto ch : s)
		{
			out << ch;
		}

		return out;
	}

流提取默认等于空格和换行就结束

istream& operator>>(istream& in, string& s)
	{
		char ch;
		in >> ch;
		while (ch != ' ' && ch != '\n')
		{
				s += ch;
				in>>ch;
		}
		return in;
	}

这里会陷入死循环

这里一个一个字符读的时候空格和换行拿不到。

这里的io流在istream类里面：

在istream类有：

所以这里得用get来取字符：

流提取是一个覆盖，在提取之前先清空，就用clear，再用get来获取字符：

istream& operator>>(istream& in, string& s)
	{
		s.clear();
		char ch;
		ch = in.get();
		while (ch != ' ' && ch != '\n')
		{
			s += ch;
			ch = in.get();
		}
		return in;
	}

这个时候测试就没有问题：


这里得考虑扩容会消耗，如果用reserve的话，不知道会开多少空间，可以会浪费也可能会不够。
事先给了一个字符数组char buff[128];，如果给的少就按照有效字符来开空间：

      if (i > 0)
		{
			buff[i] = '\0';
			s += buff;
		}

如果给的等于127，那么又开127，然后也是按照有效字符来开空间，不够就加,以128为中间值。

          if (i == 127)
			{
				buff[127] = '\0';
				s += buff;
				i = 0;
			}

实现出来就是:

istream& operator>>(istream& in, string& s)
	{
		s.clear();

		char ch;
		//in >> ch;
		ch = in.get();
		char buff[128];
		size_t i = 0;
		while (ch != ' ' && ch != '\n')
		{
			buff[i++] = ch;
			// [0,126]
			if (i == 127)
			{
				buff[127] = '\0';
				s += buff;
				i = 0;
			}

			ch = in.get();
		}

		if (i > 0)
		{
			buff[i] = '\0';
			s += buff;
		}

		return in;
	}

按有效字符来开的空间：

9.2 getline

获取一行，和流提取是一样的，直接把判断空格的删除就行：

istream& getline(istream& in, string& s)
	{
		s.clear();

		char ch;
		
		ch = in.get();
		char buff[128];
		size_t i = 0;
		while (ch != '\n')
		{
			buff[i++] = ch;
			// [0,126]
			if (i == 127)
			{
				buff[127] = '\0';
				s += buff;
				i = 0;
			}

			ch = in.get();
		}

		if (i > 0)
		{
			buff[i] = '\0';
			s += buff;
		}

		return in;
	}

10. 附string类实现代码

#pragma once
#include<assert.h>

namespace bit
{
	class string
	{
	public:
		typedef char* iterator;
		typedef const char* const_iterator;

		const_iterator begin() const
		{
			return _str;
		}

		const_iterator end() const
		{
			return _str + _size;
		}

		iterator begin()
		{
			return _str;
		}

		iterator end()
		{
			return _str + _size;
		}

		/*	string()
				:_str(new char[1])
				,_size(0)
				,_capacity(0)
			{
				_str[0] = '\0';
			}

			string(const char* str)
				:_size(strlen(str))
				,_str(new char[strlen(str)+1])
				,_capacity(strlen(str))
			{
				strcpy(_str, str);
			}*/

		const char* c_str() const
		{
			return _str;
		}

		//string(const char* str = "\0")
		string(const char* str = "")
			:_size(strlen(str))
		{
			_capacity = _size;
			_str = new char[_capacity + 1];
			strcpy(_str, str);
		}

		// s2(s1)
		/*string(const string& s)
		{
			_str = new char[s._capacity + 1];
			strcpy(_str, s._str);
			_size = s._size;
			_capacity = s._capacity;
		}*/

		// s2(s1)
		string(const string& s)
		{
			string tmp(s._str);
			swap(tmp);
		}

		string& operator=(string tmp)
		{
			// 现代写法
			swap(tmp);

			return *this;
		}

		// s1 = s3;
		/*string& operator=(const string& s)
		{
			char* tmp = new char[s._capacity + 1];
			strcpy(tmp, s._str);

			delete[] _str;
			_str = tmp;
			_size = s._size;
			_capacity = s._capacity;

			return *this;
		}*/

		~string()
		{
			delete[] _str;
			_str = nullptr;
			_size = _capacity = 0;
		}

		// 遍历
		size_t size() const
		{
			return _size;
		}

		size_t capacity() const
		{
			return _capacity;
		}

		char& operator[](size_t pos)
		{
			assert(pos < _size);

			return _str[pos];
		}

		const char& operator[](size_t pos) const
		{
			assert(pos < _size);

			return _str[pos];
		}

		void resize(size_t n, char ch = '\0')
		{
			if (n <= _size)
			{
				_str[n] = '\0';
				_size = n;
			}
			else
			{
				reserve(n);
				for (size_t i = _size; i < n; i++)
				{
					_str[i] = ch;
				}
				_str[n] = '\0';
				_size = n;
			}
		}

		void reserve(size_t n)
		{
			if (n > _capacity)
			{
				char* tmp = new char[n + 1];
				strcpy(tmp, _str);
				delete[] _str;
				_str = tmp;

				_capacity = n;
			}
		}

		void push_back(char ch)
		{
			// 扩容2倍
			/*if (_size == _capacity)
			{
				reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);
			}

			_str[_size] = ch;
			++_size;
			_str[_size] = '\0';*/
			insert(_size, ch);
		}

		void append(const char* str)
		{
			// 扩容
			/*size_t len = strlen(str);
			if (_size + len > _capacity)
			{
				reserve(_size + len);
			}

			strcpy(_str + _size, str);
			_size += len;*/
			insert(_size, str);
		}

		string& operator=(string ss)
		{
			swap(ss);

			return *this;
		}

		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);

			// 扩容2倍
			if (_size == _capacity)
			{
				reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);
			}

			/*int end = _size;
			while (end >= (int)pos)
			{
				_str[end + 1] = _str[end];
				--end;
			}*/

			size_t end = _size + 1;
			while (end > pos)
			{
				_str[end] = _str[end - 1];
				--end;
			}

			_str[pos] = ch;
			++_size;
		}

		void insert(size_t pos, const char* str)
		{
			assert(pos <= _size);
			size_t len = strlen(str);
			if (_size + len > _capacity)
			{
				// 扩容
				reserve(_size + len);
			}

			size_t end = _size + len;
			while (end > pos + len - 1)
			{
				_str[end] = _str[end - len];
				end--;
			}

			strncpy(_str + pos, str, len);
			_size += len;
		}

		void erase(size_t pos, size_t len = npos)
		{
			assert(pos < _size);

			if (len == npos || len >= _size - pos)
			{
				_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 pos = 0) const
		{
			assert(pos < _size);

			for (size_t i = pos; i < _size; i++)
			{
				if (_str[i] == ch)
					return i;
			}

			return npos;
		}

		
		size_t find(const char* sub, size_t pos = 0) const
		{
			assert(pos < _size);

			const char* p = strstr(_str + pos, sub);
			if (p)
			{
				return p - _str;
			}
			else
			{
				return npos;
			}
		}

		string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos)
		{
			string sub;
			//if (len == npos || len >= _size-pos)
			if (len >= _size - pos)
			{
				for (size_t i = pos; i < _size; i++)
				{
					sub += _str[i];
				}
			}
			else
			{
				for (size_t i = pos; i < pos + len; i++)
				{
					sub += _str[i];
				}
			}

			return sub;
		}
		

		void clear()
		{
			_size = 0;
			_str[_size] = '\0';
		}
	private:
		char* _str = nullptr;
		size_t _size = 0;
		size_t _capacity = 0;

	public:
		static const int npos;
	};

	const int string::npos = -1;

	void swap(string& x, string& y)
	{
		x.swap(y);
	}

	bool operator==(const string& s1, const string& s2)
	{
		int ret = strcmp(s1.c_str(), s2.c_str());
		return ret == 0;
	}

	bool operator<(const string& s1, const string& s2)
	{
		int ret = strcmp(s1.c_str(), s2.c_str());
		return ret < 0;
	}

	bool operator<=(const string& s1, const string& s2)
	{
		return s1 < s2 || s1 == s2;
	}

	bool operator>(const string& s1, const string& s2)
	{
		return !(s1 <= s2);
	}

	bool operator>=(const string& s1, const string& s2)
	{
		return !(s1 < s2);
	}

	bool operator!=(const string& s1, const string& s2)
	{
		return !(s1 == s2);
	}

	ostream& operator<<(ostream& out, const string& s)
	{
		for (auto ch : s)
		{
			out << ch;
		}

		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;
	}*/
	istream& operator>>(istream& in, string& s)
	{
		s.clear();

		char ch;
		//in >> ch;
		ch = in.get();
		char buff[128];
		size_t i = 0;
		while (ch != ' ' && ch != '\n')
		{
			buff[i++] = ch;
			// [0,126]
			if (i == 127)
			{
				buff[127] = '\0';
				s += buff;
				i = 0;
			}

			ch = in.get();
		}

		if (i > 0)
		{
			buff[i] = '\0';
			s += buff;
		}

		return in;
	}

	//istream& operator>>(istream& in, string& s)
	//{
	//	s.clear();
	//	char ch;
	//	//in >> ch;
	//	ch = in.get();
	//	s.reserve(128);
	//	while (ch != '\n' && ch != ' ')
	//	{
	//		s += ch;
	//		ch = in.get();
	//	}

	//	return in;
	//}

	/*istream& getline(istream& in, string& s)
	{
		s.clear();
		char ch;
		ch = in.get();
		while (ch != '\n')
		{
			s += ch;
			ch = in.get();
		}
		return in;
	}*/
	istream& getline(istream& in, string& s)
	{
		s.clear();

		char ch;
		//in >> ch;
		ch = in.get();
		char buff[128];
		size_t i = 0;
		while (ch != '\n')
		{
			buff[i++] = ch;
			// [0,126]
			if (i == 127)
			{
				buff[127] = '\0';
				s += buff;
				i = 0;
			}

			ch = in.get();
		}

		if (i > 0)
		{
			buff[i] = '\0';
			s += buff;
		}

		return in;
	}

	void test_string1()
	{
		string s1("hello world");
		string s2;
		cout << s1.c_str() << endl;
		cout << s2.c_str() << endl;

		for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++)
		{
			s1[i]++;
		}
		cout << endl;

		// s1[100];

		for (size_t i = 0; i < s1.size(); i++)
		{
			cout << s1[i] << " ";
		}
		cout << endl;

		const string s3("xxxx");
		for (size_t i = 0; i < s3.size(); i++)
		{
			//s3[i]++;
			cout << s3[i] << " ";
		}
		cout << endl;


		// 越界检查是一种抽查
		//int a[10];
		// a[10];
		// a[11];
		// //a[10] = 1;
		// a[15] = 1;
	}

	void test_string2()
	{
		string s3("hello world");
		for (auto ch : s3)
		{
			cout << ch << " ";
		}
		cout << endl;

		string::iterator it3 = s3.begin();
		while (it3 != s3.end())
		{
			*it3 -= 1;
			cout << *it3 << " ";
			++it3;
		}
		cout << endl;

		const string s4("xxxx");
		string::const_iterator it4 = s4.begin();
		while (it4 != s4.end())
		{
			//*it4 += 3;
			cout << *it4 << " ";
			++it4;
		}
		cout << endl;

		for (auto ch : s4)
		{
			cout << ch << " ";
		}
		cout << endl;
	}

	void test_string3()
	{
		string s3("hello world");
		s3.push_back('1');
		s3.push_back('2');
		cout << s3.c_str() << endl;
		s3 += 'x';
		s3 += "yyyyyy";
		cout << s3.c_str() << endl;

		string s1("hello world");
		s1.insert(11, 'x');
		cout << s1.c_str() << endl;

		s1.insert(0, 'x');
		cout << s1.c_str() << endl;
	}

	void test_string4()
	{
		string s1("hello world");
		cout << s1.c_str() << endl;

		s1.erase(6, 3);
		cout << s1.c_str() << endl;

		s1.erase(6, 30);
		cout << s1.c_str() << endl;

		s1.erase(3);
		cout << s1.c_str() << endl;

		string s2("hello world");
		cout << s2.c_str() << endl;

		s2.resize(5);
		cout << s2.c_str() << endl;

		s2.resize(20, 'x');
		cout << s2.c_str() << endl;
	}

	void test_string5()
	{
		string s1("hello world");
		cout << s1.c_str() << endl;

		string s2(s1);
		cout << s2.c_str() << endl;

		s1[0] = 'x';

		cout << s1.c_str() << endl;
		cout << s2.c_str() << endl;

		string s3("xxxxx");
		s1 = s3;

		cout << s1.c_str() << endl;
		cout << s3.c_str() << endl;
	}

	void test_string6()
	{
		string s1("hello world");
		cout << s1.c_str() << endl;

		s1.insert(6, "xxx");
		cout << s1.c_str() << endl;

		string s2("xxxxxxx");

		cout << s1.c_str() << endl;
		cout << s2.c_str() << endl;
		swap(s1, s2);
		s1.swap(s2);
		cout << s1.c_str() << endl;
		cout << s2.c_str() << endl;
	}

	void test_string7()
	{
		string url1("https://legacy.cplusplus.com/reference/string/string/substr/");
		string url2("http://www.baidu.com/s?ie=utf-8&f=8&rsv_bp=1&rsv_idx=1&tn=65081411_1_oem_dg&wd=%E5%90%8E%E7%BC%80%20%E8%8B%B1%E6%96%87&fenlei=256&rsv_pq=0xc17a6c03003ede72&rsv_t=7f6eqaxivkivsW9Zwc41K2mIRleeNXjmiMjOgoAC0UgwLzPyVm%2FtSOeppDv%2F&rqlang=en&rsv_dl=ib&rsv_enter=1&rsv_sug3=4&rsv_sug1=3&rsv_sug7=100&rsv_sug2=0&rsv_btype=i&inputT=1588&rsv_sug4=6786");

		string protocol, domain, uri;
		size_t i1 = url1.find(':');
		if (i1 != string::npos)
		{
			protocol = url1.substr(0, i1 - 0);
			cout << protocol.c_str() << endl;
		}

		// strchar
		size_t i2 = url1.find('/', i1 + 3);
		if (i2 != string::npos)
		{
			domain = url1.substr(i1 + 3, i2 - (i1 + 3));
			cout << domain.c_str() << endl;

			uri = url1.substr(i2 + 1);
			cout << uri.c_str() << endl;
		}

		// 
		size_t i3 = url1.find("baidu");
		cout << i3 << endl;
	}


	void test_string8()
	{
		string s1("hello world");
		string s2("hello world");

		/*cout << (s1 == s2) << endl;

		cout << ("hello world" == s2) << endl;
		cout << (s1 == "hello world") << endl;*/



		cout << s1 << endl;
		cout << s2 << endl;

		cin >> s1 >> s2;

		cout << s1 << endl;
		cout << s2 << endl;

		getline(cin, s1);
		cout << s1 << endl;
	}

	void test_string9()
	{
		string s1;

		cin >> s1;
		cout << s1.capacity() << endl;
	}

	void test_string10()
	{
		string s1("hello world");
		string s2(s1);

		cout << s1 << endl;
		cout << s2 << endl;
	}
	
}

有问题请指出，大家一起进步！！！

标签：ch,const,string,pos,C++,str,模拟,size
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