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\0
			for (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;
	//}



}