C++学习笔记——string类和new函数

目录

string类

1.功能增强

1.1 子字符串提取

1.2 字符串拼接

1.3 大小写转换

1.4 字符串比较

2.性能优化

3.使用示例

下面是一个简单的使用示例,展示了如何使用改进后的String类:

NEW函数

2.1NEW函数的基本用法

2.2NEW函数的注意事项

2.3避免悬空指针


string类

引言: 在C++编程中,字符串处理是一个常见且重要的任务。标准库提供了std::string类来处理字符串,但有时候我们需要更多的功能或者更高的性能。为此,我们可以自定义一个改进后的String类,通过添加额外的功能和优化性能来满足我们的需求。本文将介绍C++中改进后的String类,它具有更强大和更高效的字符串处理能力。

1.功能增强

在改进后的String类中,我们可以添加一些额外的功能,以便更方便地处理字符串。例如:

1.1 子字符串提取

我们可以添加一个函数来提取字符串中指定位置和长度的子字符串。

1.2 字符串拼接

我们可以实现字符串之间的拼接操作,方便将多个字符串合并成一个。

1.3 大小写转换

我们可以添加函数来实现字符串的大小写转换,例如将字符串全部转为大写或小写。

1.4 字符串比较

我们可以重载运算符来比较两个字符串是否相等,或者判断字符串的大小关系。

2.性能优化

除了功能增强外,我们还可以通过性能优化来提升String类的效率。

2.1 内存管理:我们可以改进内存的分配和释放策略,避免频繁的内存分配和释放操作,提高程序的性能。

2.2 字符串拷贝:我们可以优化字符串的拷贝操作,使用更高效的算法来提升性能。

2.3 字符串连接:当进行多个字符串的连接时,我们可以使用更有效的方式,避免频繁的内存分配和复制操作。

3.使用示例

下面是一个简单的使用示例,展示了如何使用改进后的String类:

  1. #include <iostream>
    #include "ImprovedString.h" // 改进后的String类的头文件int main() {ImprovedString str1("Hello");ImprovedString str2("World");// 字符串拼接ImprovedString result = str1 + " " + str2;std::cout << "拼接结果:" << result << std::endl;// 子字符串提取ImprovedString subStr = result.substr(0, 5);std::cout << "子字符串:" << subStr << std::endl;// 大小写转换ImprovedString upper = result.toUpper();ImprovedString lower = result.toLower();std::cout << "大写转换:" << upper << std::endl;std::cout << "小写转换:" << lower << std::endl;// 字符串比较if (str1 == str2) {std::cout << "str1与str2相等" << std::endl;} else if (str1 < str2) {std::cout << "str1小于str2" << std::endl;} else {std::cout << "str1大于str2" << std::endl;}return 0;
    }
    

在上述示例中,我们使用了改进后的String类来进行字符串的拼接、子字符串提取、大小写转换和字符串比较操作。通过使用这些功能,我们可以更方便地操作字符串,并且由于性能优化的存在,程序的运行效率也会得到提升。

NEW函数

在C++编程中,动态内存分配是一项重要的技术。它允许我们在程序运行时动态地分配和释放内存,而不需要提前知道需要多少内存。其中,NEW函数是C++提供的一个强大的工具,用于实现动态内存分配。本文将深入探讨NEW函数的使用方法、原理以及注意事项,帮助读者更好地理解和使用NEW函数。

2.1NEW函数的基本用法

在C++中,使用NEW函数可以动态地分配内存并返回指向该内存的指针。其基本用法如下:

int* ptr = new int;

上述代码中,NEW函数被用于分配一个整型变量的内存,并将返回的指针赋值给ptr。通过这样的方式,我们可以在程序运行时创建动态对象,而不需要提前知道对象的数量或大小。

EW函数的原理 NEW函数的原理涉及两个步骤:内存分配和对象构造。

  1.  内存分配 当调用NEW函数时,它首先会在堆内存中寻找足够大小的连续空闲内存块。如果找到了合适的内存块,就会将其标记为已占用,并返回指向该内存块的指针。如果没有足够的连续内存块,NEW函数会抛出std::bad_alloc异常。
  2. 对象构造 一旦获得了内存块,NEW函数会自动调用相应类型的构造函数来创建对象。例如,对于上述示例中的int类型,会调用int的默认构造函数来初始化该对象。

2.2NEW函数的注意事项

内存释放 使用NEW函数分配的内存必须显式释放,以避免内存泄漏。释放内存的方法是使用DELETE操作符,如下所示:

delete ptr;

数组分配 除了单个对象外,NEW函数还可以用于分配数组。数组的分配方式如下:

int* arr = new int[10];

在释放数组内存时,需要使用DELETE[]操作符,如下所示:

delete[] arr;

2.3避免悬空指针

当使用NEW函数分配内存后,要注意及时将指针赋值为nullptr或释放内存。否则,可能会导致悬空指针问题,造成内存泄漏或访问非法内存。

下面是一个简单的示例,展示了NEW函数的使用:

#include <iostream>class MyClass {
public:MyClass() {std::cout << "构造函数被调用" << std::endl;}~MyClass() {std::cout << "析构函数被调用" << std::endl;}
};int main() {MyClass* ptr = new MyClass;delete ptr;return 0;
}

在上述示例中,我们使用NEW函数动态地分配了一个MyClass对象的内存,并在程序结束前使用DELETE操作符释放了内存。通过观察输出结果,可以清楚地看到构造函数和析构函数的调用顺序。

结论: NEW函数是C++中强大且灵活的动态内存分配工具,它能够在程序运行时动态地分配和释放内存。通过合理使用NEW函数,我们可以更好地管理内存,避免内存泄漏和悬空指针问题。同时,我们也要注意在使用NEW函数后及时释放内存,以保证程序的正确性和性能。

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