C++String类

1. 前言

String是C++中操作字符串的类，它是在比较早的时候设计的STL模板，因此在某些地方设计的有些冗余

对于String类，不仅仅是学会使用它，更重要的是要从底层去理解它；本篇文章将从底层出发，模拟实现常用的String类接口（实现方式与不同平台下的标准库中的实现不一定相同）

2. 接口

2.1 成员函数

// 构造
string(const char* str = "");// 拷贝构造
string(const string& s);// 赋值运算符重载
string& operator=(const string& s);// 析构
~string();

2.2 迭代器

typedef char* iterator;
typedef const char* const_iterator;// 可读可写
iterator begin();
iterator end();// 只读
const_iterator begin() const;
const_iterator end() const;

2.3 容量

// 元素个数
size_t size() const;// 当前容量
size_t capacity() const;// 当 n < size 时，缩容，不改变capacity
// 当 size <= n <= capacity 时，什么都不做
// 当 size >= capacity 时，扩容，用 ch 补剩余元素
void resize(size_t n, char ch = '\0');// 当 n <= capacity 时，不改变capacity
// 当 n > capacity 时，扩容
void reserve(size_t n);

2.4 修改

// 尾插
void push_back(char ch);// 追加一个字符/字符串
string& operator+=(char ch);
string& operator+=(const char* str);// 追加字符串
void append(const char* str);// 清空字符串（不改变容量）
void clear();// 在pos位置插入一个字符/字符串
void insert(size_t pos, char ch);
void insert(size_t pos, const char* str);// 在pos位置删除len个字符
void erase(size_t pos, size_t len = npos);// 交换
void swap(string& s);

2.5 元素访问

char& operator[](size_t pos);
const char& operator[](size_t pos) const;

2.6 字符串操作

// 获取字符串
const char* c_str() const;// 从pos位置开支查找一个字符/字符串
size_t find(char ch, size_t pos = 0) const;
size_t find(const char* str, size_t pos = 0) const;// 获取字串
string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos) const;

2.7 非静态成员函数重载

// 比较大小
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);// 流插入/提取运算符重载
ostream& operator<<(ostream& out, const string& s);
istream& operator>>(istream& in, string& s);// 交换
void swap(string& s1, string& s2);// 获取一行数据
void getline(istream& in, string& s);

3. 模拟实现

namespace byh
{class string{public://constructorstring(const char* str = "");//copy constructorstring(const string& s);//assignment operator overloadingstring& operator=(const string& s);//destructor~string();//iteratortypedef char* iterator;typedef const char* const_iterator;iterator begin();iterator end();const_iterator begin() const;const_iterator end() const;//capacitysize_t size() const;size_t capacity() const;void resize(size_t n, char ch = '\0');void reserve(size_t n);//modifyvoid push_back(char ch);string& operator+=(char ch);string& operator+=(const char* str);void append(const char* str);void clear();void insert(size_t pos, char ch);void insert(size_t pos, const char* str);void erase(size_t pos, size_t len = npos);void swap(string& s);//accesschar& operator[](size_t pos);const char& operator[](size_t pos) const;//string operationsconst char* c_str() const;size_t find(char ch, size_t pos = 0) const;size_t find(const char* str, size_t pos = 0) const;string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos) const;private:char* _str;size_t _size;size_t _capacity;static const size_t npos;};const size_t string::npos = -1;//Non-member function overloadbool 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);void swap(string& s1, string& s2);void getline(istream& in, string& s);
}

#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;namespace byh
{class string{public:static const size_t npos;//constructorstring(const char* str = ""):_size(strlen(str)){_capacity = _size;_str = new char[_capacity + 1];strcpy(_str, str);}//copy constructorstring(const string& s){string temp(s.c_str());swap(temp);}//assignment operator overloadingstring& operator=(string s){swap(s);return *this;}//destructor~string(){delete[] _str;_str = nullptr;_size = _capacity = 0;}//iteratortypedef 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;}//capacitysize_t size() const{return _size;}size_t capacity() const{return _capacity;}void resize(size_t n, char ch = '\0'){if (n < _size){_str[n] = '\0';_size = n;}else{reserve(n);for (int i = _size; i < n; i++){_str[i] = ch;}_str[n] = '\0';_size = n;}}void reserve(size_t n){if (n > _capacity){char* temp = new char[n + 1];strcpy(temp, _str);_str = temp;_capacity = n;}}//modifyvoid push_back(char ch){insert(_size, ch);}string& operator+=(char ch){insert(_size, ch);return *this;}string& operator+=(const char* str){insert(_size, str);return *this;}void append(const char* str){insert(_size, str);}void clear(){_str[0] = '\0';_size = 0;}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 += 1;}void insert(size_t pos, const char* str){assert(pos <= _size);size_t len = strlen(str);if (_size + len > _capacity)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;}}//swap(s1,s2)void swap(string& s){std::swap(_str, s._str);std::swap(_size, s._size);std::swap(_capacity, s._capacity);}//accesschar& operator[](size_t pos){return _str[pos];}const char& operator[](size_t pos) const{return _str[pos];}//string operationsconst char* c_str() const{return _str;}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* str, size_t pos = 0) const{assert(pos < _size);char* temp = strstr(_str + pos, str);if (temp)return (temp - _str);elsereturn npos;}string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos) const{assert(pos < _size);string temp;if (len == npos || _size - pos <= len){for (size_t i = pos; i < _size; i++){temp += _str[i];}}else{for (size_t i = pos; i < pos + len; i++){temp += _str[i];}}return temp;}private:char* _str = nullptr;size_t _size = 0;size_t _capacity = 0;};const size_t string::npos = -1;//Non-member function overloadbool operator==(const string& s1, const string& s2){return strcmp(s1.c_str(), s2.c_str()) == 0;}bool operator!=(const string& s1, const string& s2){return !(s1 == s2);}bool operator>(const string& s1, const string& s2){return strcmp(s1.c_str(), s2.c_str()) > 0;}bool operator>=(const string& s1, const string& s2){return (s1 > s2 || s1 == s2);}bool operator<(const string& s1, const string& s2){return strcmp(s1.c_str(), s2.c_str()) < 0;}bool operator<=(const string& s1, const string& s2){return !(s1 > s2);}ostream& operator<<(ostream& out, const string& s){out << s.c_str();return out;}istream& operator>>(istream& in, string& s){s.clear();char ch = 0;char temp[128] = { 0 };int i = 0;ch = in.get();while (ch != ' ' && ch != '\n'){temp[i++] = ch;if (127 == i){temp[i] == '\0';s += temp;i = 0;}ch = in.get();}if (i > 0){temp[i] == '\0';s += temp;}return in;}void swap(string& s1, string& s2){s1.swap(s2);}void getline(istream& in, string& s){s.clear();char ch = 0;char temp[128] = { 0 };int i = 0;ch = in.get();while (ch != '\n'){temp[i++] = ch;if (127 == i){temp[i] == '\0';s += temp;i = 0;}ch = in.get();}if (i > 0){temp[i] == '\0';s += temp;}}
}

4. string的额外知识

  1. string中的扩容机制在不同平台下是不同的

    • VS：第一次1.5倍扩容，之后都是2倍扩容
    • g++：2倍扩容
    void Test_increase_capacity()
{string s;size_t sz = s.capacity();cout << "capacity->" << sz << endl;for (int i = 0; i < 100; i++){s.push_back('1');if (sz != s.capacity()){sz = s.capacity();cout << "capacity->" << sz << endl;}}
}// VS
// capacity->15
// capacity->31
// capacity->47
// capacity->70
// capacity->105// g++
//capacity->0
//capacity->1
//capacity->2
//capacity->4
//capacity->8
//capacity->16
//capacity->32
//capacity->64
//capacity->128

  2. 造成扩容机制不同的本质原因是VS和g++中string的结构不同

    cout << sizeof(string) << endl;// VS:28
// g++:8

    • VS下string的结构

      1. 先是有一个联合体，里面定义了一个长度为16的数组和一个指针

        当字符串的长度 <= 16时，使用内部的数组存储字符串

        当字符串长度 >16 时，使用指针开辟空间

        由于大部分的字符串长度是小于16的，因此直接在栈上开了空间，比去堆上开空间效率高

      2. 其次，有一个size_t类型的数据用来表示字符串长度，一个size_t类型的数据用来表示容量

      3. 再有一个指针用来干其他事

    • g++下的string结构

      1. g++下string是用写时拷贝实现的，内部只包含一个指针，该指针指向一块堆空间，里面包含

        字符串长度

        容量

        引用计数

        一个指针，用来存放字符串

        在这里插入图片描述

  1. 写时拷贝

    当拷贝构造/赋值时，不是开辟新的空间，而是让构造的对象/赋值的对象指向原本的空间，达到节省空间的效果

    在这里插入图片描述

这样做的问题时：

  1. 同一块空间会被析构多次
  2. 修改其中一个对象会影响其他对象

针对问题1的解决方案：当一个对象被析构时，让引用计数count-1，只有当count为0时，再去释放空间

针对问题2的解决方案：当一个对象要被修改时，检查count，如果为1，说明这块空间是该对象独占的，可以任意修改；如果大于1，拷贝新的空间给该对象，count-1

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/768033.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

2024年阿里云服务器价格查询系统，最新报价

2024年阿里云服务器价格查询系统，最新报价

2024年腾讯云服务器优惠价格表&#xff0c;一张表整理阿里云服务器最新报价&#xff0c;阿里云服务器网整理云服务器ECS和轻量应用服务器详细CPU内存、公网带宽和系统盘详细配置报价单&#xff0c;大家也可以直接移步到阿里云CLUB中心查看 aliyun.club 当前最新的云服务器优惠券…
阅读更多...
反激电源进阶及充电器基础认知

反激电源进阶及充电器基础认知

前言 反激开关电源核心工作原理&#xff0c;学会了这个原理&#xff0c;就代表着你的双脚已经全部跨入了开关电源世界的大门了。_哔哩哔哩_bilibili 最近不小心看了上面这个视频&#xff0c;有点感觉。 本文是 从开关电源&#xff08;BMS充电器&#xff09;入门硬件之——开…
阅读更多...
代码随想录｜Day26｜贪心01｜455.分发饼干、376.摆动序列、53.最大子数组和

代码随想录｜Day26｜贪心01｜455.分发饼干、376.摆动序列、53.最大子数组和

455.分发饼干 大尺寸的饼干既可以满足胃口大的孩子也可以满足胃口小的孩子。 局部最优&#xff1a;尽量确保每块饼干被充分利用 全局最优&#xff1a;手上的饼干可以满足尽可能多的孩子 思路&#xff1a;大饼干 尽量分给 大胃口孩子 将小孩和饼干数组排序&#xff0c;我们从大到…
阅读更多...
洛谷day3

洛谷day3

B2053 求一元二次方程 - 洛谷 掌握printf用法&#xff1b; #include <iostream> #include <cmath> using namespace std; double a,b,c; double delta; double x1,x2;int main() {cin>>a>>b>>c;delta b*b-4*a*c;if(delta>0){x1 (-bsqrt…
阅读更多...
ensp ppp验证实验（二）

ensp ppp验证实验（二）

实验拓扑&#xff1a; 1、R1和R2使用PPP链路直连&#xff0c;R2和R3把2条PPP链路捆绑为PPP MP直连 2、按照图示配置IP地址 3、R2对R1的PPP进行单向chap验证 4、R2和R3的PPP进行双向chap验证 实验内容&#xff1a; R1配置&#xff1a; #修改名称 <Huawei>sys Enter …
阅读更多...
一些规律、现象

一些规律、现象

图文部分由COPILOT生成。 规律详情 墨菲定律 墨菲定律(Murphys Law) 一件事可能出错时就一定会出错。 图&#xff1a;AI生成 破窗效应 破窗效应(Broken windows theory&#xff09;是犯罪心理学理论。以一幢有少许破窗的建筑为例&#xff0c;如果那些窗没修理好&#xff0…
阅读更多...
ShardingSphere水平分表——开发经验（2）

ShardingSphere水平分表——开发经验（2）

1. 什么场景下分表&#xff1f; 数据量过大或者数据库表对应的磁盘文件过大。 Q&#xff1a;多少数据分表&#xff1f; A&#xff1a;网上有人说1kw&#xff0c;2kw&#xff1f;不准确。 1、一般看字段的数量&#xff0c;有没有包含text类型的字段。我们的主表里面是不允许有t…
阅读更多...
从零开始学HCIA之网络基础知识02

从零开始学HCIA之网络基础知识02

1、TCP/IP&#xff08;Transmission Control Protocol/Internet Protocol&#xff09;参考模型&#xff0c;它是当下实际的业界标准。 2、TCP/IP这个名字来自该协议簇中两个非常重要的协议&#xff0c;一个是IP&#xff08;Internet Protocol&#xff09;&#xff0c;另一个是T…
阅读更多...
Go 限流器-漏桶 VS 令牌桶 常用包原理解析

Go 限流器-漏桶 VS 令牌桶 常用包原理解析

本文主要介绍两个包Uber漏桶&#xff0c;time/rate令牌桶 可以了解到&#xff1a; 使用方法漏桶/令牌桶 两种限流思想 and 实现原理区别及适用场景应用Case 背景 我们为了保护系统资源&#xff0c;防止过载&#xff0c;常常会使用限流器。 使用场景&#xff1a; API速率限制…
阅读更多...
带3090显卡的Linux服务器上部署SDWebui

带3090显卡的Linux服务器上部署SDWebui

背景 一直在研究文生图&#xff0c;之前一直是用原始模型和diffuser跑SD模型&#xff0c;近来看到不少比较博主在用 SDWebui&#xff0c;于是想着在Linux服务器上部署体验一下&#xff0c;谁知道并没有想象的那么顺利&#xff0c;还是踩了不少坑。记录一下过程&#xff0c;也许…
阅读更多...
YOLO-MS 论文解读

YOLO-MS 论文解读

paper&#xff1a;YOLO-MS: Rethinking Multi-Scale Representation Learning for Real-time Object Detection official implementation&#xff1a;https://github.com/fishandwasabi/yolo-ms 背景 尽管已经取得了很好的性能&#xff0c;但识别不同尺度的物体仍是实时目标…
阅读更多...
【Mysql】硬盘性能压测（Sysbench工具）

【Mysql】硬盘性能压测（Sysbench工具）

1、IOPS和吞吐量介绍 IOPS&#xff08;每秒输入/输出操作数&#xff09;&#xff1a;是衡量存储设备每秒能够执行的输入/输出操作的数量。对于数据库等需要频繁读写的应用程序而言&#xff0c;IOPS 是一个关键的性能指标。更高的 IOPS 意味着存储设备能够处理更多的读写请求&am…
阅读更多...
检索增强生成（RAG）技术：实现流程、作用及应用案例

检索增强生成（RAG）技术：实现流程、作用及应用案例

一. RAG简介 在自然语言处理&#xff08;NLP&#xff09;领域中&#xff0c;检索增强生成&#xff08;Retrieval-Augmented Generation, RAG&#xff09;技术巧妙地结合了信息检索与神经网络生成模型的力量&#xff0c;通过在生成过程中引入相关的外部信息&#xff0c;实现了在…
阅读更多...
【WEEK4】 【DAY5】AJAX - Part Two【English Version】

【WEEK4】 【DAY5】AJAX - Part Two【English Version】

2024.3.22 Friday Following the previous article 【WEEK4】 【DAY4】AJAX - Part One【English Version】 Contents 8.4. Ajax Asynchronous Data Loading8.4.1. Create User.java8.4.2. Add lombok and jackson support in pom.xml8.4.3. Change Tomcat Settings8.4.4. Mo…
阅读更多...
谷粒商城 - 前端基础

谷粒商城 - 前端基础

1.前端技术栈 2.ES6 2.1简介 2.2 let 与 const <!DOCTYPE html> <html lang"en"><head><meta charset"UTF-8"><meta name"viewport" content"widthdevice-width, initial-scale1.0"><title>Doc…
阅读更多...
自动驾驶感知新范式——BEV感知经典论文总结和对比（一）

自动驾驶感知新范式——BEV感知经典论文总结和对比（一）

自动驾驶感知新范式——BEV感知经典论文总结和对比&#xff08;一&#xff09; 博主之前的博客大多围绕自动驾驶视觉感知中的视觉深度估计&#xff08;depth estimation&#xff09;展开&#xff0c;包括单目针孔、单目鱼眼、环视针孔、环视鱼眼等&#xff0c;目标是只依赖于视…
阅读更多...
[金三银四] 操作系统上下文切换系列

[金三银四] 操作系统上下文切换系列

图源&#xff1a; https://zhuanlan.zhihu.com/p/540717796 文章目录 2.11 cpu 的上下文切换2.12 协程的上下文切换2.13 线程的上下文切换2.14 进程的上下文切换2.15 中断上下文切换2.16 什么时候会发生进程的上下文切换2.17 什么时候会发生线程的上下文切换2.18 什么时候会发生…
阅读更多...
前缀和（一）

前缀和（一）

前缀和 一维前缀和数组 假设有一个数组为a [ n ] , 另一个数组为s [ n ] . 其中 s [ j ] a[1] a[ 2 ] ......a[ j-1] a [ j ] 。--->s[ j ]表示a数组从第一个元素到第 j 个元素之和&#xff0c;那么我们则就称 s 数组为前缀和数组 例题&#xff1a;前缀和 链接&#xff1a;…
阅读更多...
遥感原理与应用—绪论

遥感原理与应用—绪论

一、关于基本概念与对应的英文 遥感&#xff1a;Remote Sensing 遥测&#xff1a;Telemetry&#xff0c;对被测物体某些运动参数和性质进行远距离测量的技术&#xff0c;分为接触测量与非接触测量&#xff0c;对于RS的概念&#xff0c;遥测探测的目标显得狭隘了一些&#xff…
阅读更多...
AI女朋友 -- 一个傲娇女友，嘴上刻薄但内心关心你

AI女朋友 -- 一个傲娇女友，嘴上刻薄但内心关心你

文章目录 前言一、成果展示 1、ai女友2、留言板二、实现思路三、难点问题四、总结 前言 在免费API寻找过程中&#xff0c;发现了ai女友的接口&#xff0c;打算从这个接口入手&#xff0c;做出给人一种有女朋友的、温柔的、亲近的、容易给的感觉&#xff01; 一、成果展示 1、A…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023