一个精简的string类

C++ 基础内容， 不值一提 Author：Jacky Wu       2006-4-17 引用该文章，必须注明其出处              http://blog.youkuaiyun.com/imwkj   今天在看数据结构的时候发现一个String类的ADT表示以及实现让人看着很不舒服，于是乎愚蠢的自己实现了一个String类，这个类的接口功能和标准库中的string类是一致的，由于里面的字串操作函数都是自己实现的，所以效率一定很低，（标准库中的字串操作函数是汇编实现的J~~~），经过简单的测试，my String似乎已经正确实现，由于只实现了标准的string的一般的操作，并没有实现迭代操作，所以只能将String类称作“一个精简的，但是异常低效的stringJ”，好了，不说了，看代码吧，有错误大家请热烈的扔鸡蛋 J. 1：类中有些地方使用了“自动构造类型转换”，所以实现的功能还是比较多的。 2：使用了库函数memcpy来实现数据的移动，这样做似乎比循环移动数据要高效 3：实现了字符串模式匹配的KMP算法

※     文件String.h #ifndef STRING_H_ #define STRING_H_   #include <iostream>   #ifndef NOPOS #define NOPOS -0 #endif   //size_t : long unsigned int class String {    public:    String();    String( const char* ch );            //由字符数组构造    String( const String& str);    virtual ~String();       String& Append(const String& s );              //在当前串追加一个字符串    inline size_t Size() const {   return m_iLength;}    //当前字符串长度    const char* c_str() const;                     //返回当前串的一个拷贝    int Compare( const String& s, size_t n) const ;      //将当前串从n位置与S进行比较，如果比较部分相同，返回0，    //如果相同部分在N前返回－1，如果在N后，则返回1    const char* Data() const;                      //返回串中的内容    String& Erase( size_t n, size_t m);               //删除自串中n到m之间的字符    size_t Find(const String& s, size_t n=0);         //从n位置开始，搜索字串s如果搜到，则返回首次出现该字串的位置，    //如果没有，返回常数NOPOS    String& Insert(size_t n, const String& s);     //在n位置出插入字串s       const char* operator[] (size_t i) const;    char* operator[](size_t i);                    //返回索引i处字符的地址    int rFind(const String& s, int n=NOPOS);       //反向搜索字串s    String& operator=(const String& str);       //friend function friend std::istream& operator>>(std::istream& sin, String& s); friend std::ostream& operator<<(std::ostream& sout, String& s);      friend String operator+( const String& s1, const String& s2);    friend bool operator== ( const String& s1, const String& s2);    friend bool operator!= ( const String& s1, const String& s2);    friend bool operator>( const String& s1, const String& s2);    friend bool operator>=( const String& s1, const String& s2);    friend bool operator<( const String& s1, const String& s2);    friend bool operator<=( const String& s1, const String& s2);   protected:    //reimplement cstring functions    char* strcat(char *t, const char *s);    size_t strlen( const char *s) const;    char* strcpy( char *t, const char *s);    int strcmp(const char*t, const char*s, size_t n) const;    char* strinsert(size_t n, char **dstr, const char *sstr);       void fail(int *fail, const char* ch); //给失效匹配数组赋值的函数 private:    char* cstr;    size_t m_iLength;   };   #endif /*STRING_H_*/   ※     ※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ ※文件String.cpp ※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ #include "String.h"   #include <memory.h> #include <iostream>     String::String() {    cstr = new char[1];    *cstr = '/n';   //新建空的字串    m_iLength= 0; }   String::String(const char* ch ) {       m_iLength = strlen(ch);    cstr = new char[m_iLength+1];    strcpy(cstr, ch);  //拷贝字符串,包括'/0' }   String::String( const String& str) {    m_iLength = str.m_iLength;    cstr = new char[m_iLength+1];    strcpy(cstr, str.cstr); }   String::~String() {    delete[] cstr; }     String& String::Append(const String& s) {    char *ch ;    if(s.m_iLength>0)    {       ch = new char[m_iLength+s.m_iLength+1];       memcpy(ch, cstr, m_iLength+1);       strcat(ch, s.cstr);       m_iLength = strlen(ch);       delete[] cstr;       cstr = ch;    }     return *this;   }     const char*  String::c_str() const {    return cstr; }   int String::Compare(const String& s, size_t n) const {    return strcmp(cstr, s.cstr, n);   }   const char* String::Data() const {    return cstr; }   String& String::Erase( size_t n, size_t m) {    if(m==0) return *this;    if((n+m) > m_iLength) m = m_iLength - n;    char* str2 = new char[m_iLength-m+1];       //拷贝内存区    memcpy(str2, cstr, n);    memcpy(str2+n, cstr+n+m, m_iLength-m+1);    delete[] cstr;    cstr = str2;       m_iLength -= m; //重设字串长度;    return *this;    }   String& String::Insert( size_t n, const String& s) {      strinsert(n, &cstr, s.cstr);//&cstr 显然,这里要改变cstr 指针    m_iLength = strlen(cstr);    return *this;   }   String& String::operator=(const String& str) {    m_iLength = str.m_iLength;    cstr = new char[m_iLength+1];    strcpy(cstr, str.cstr);     return *this; }   const char* String::operator[] (size_t i) const {    if(i<0) i=0;    if(i>m_iLength+1) i=m_iLength+1;    return cstr+i;  } char* String::operator[](size_t i) {       if(i<0) i=0;    if(i>m_iLength+1) i=m_iLength+1;    return cstr+i;  }   String operator+( const String& s1, const String& s2) {    String ts1(s1);    return ts1.Append(s2);   }   bool operator== ( const String& s1, const String& s2) {    if( s1.Size() != s2.Size()) return false;    if(!s1.Compare(s2,s2.Size())) return true;  //利用字符比较    return false; }   bool operator!= ( const String& s1, const String& s2) {    return !operator==(s1, s2); }   bool operator>( const String& s1, const String& s2) {    return (s1.Compare(s2,s2.Size()) >0); }   bool operator>=( const String& s1, const String& s2) {    return (s1.Compare(s2,s2.Size()) >0 || s1.Compare(s2,s2.Size()) == 0); }   bool operator<( const String& s1, const String& s2) {    return (s1.Compare(s2,s2.Size()) < 0);  }   bool operator<=( const String& s1, const String& s2) {    return (s1.Compare(s2,s2.Size()) < 0 || s1.Compare(s2,s2.Size()) == 0); }     std::istream& operator>>(std::istream& sin, String& s) {    char* ch;    sin >> ch;    s = ch;    return sin; }   std::ostream& operator<<(std::ostream& sout, String& s) {    sout << s.cstr;    return sout; }     //---------------------------------------------------- //Protected function defines //练手,愚蠢的再次实现几个字符串操作函数 //以后再也不能干这样的蠢事!!!!!!!!! //----------------------------------------------------   size_t String::strlen( const char *s) const {    if(s == NULL) return 0;    const char* p = s;    size_t size = 0;    while(*p++)    {       size++;     }    return size; }   char* String::strcpy( char *t, const char *s) {    if(t!=NULL && s!=NULL)    {       char* tmptr1 = t;       const char* tmptr2 = s;       while((*tmptr1++ = *tmptr2++) != '/0');    }    return t; }   char* String::strcat(char *t, const char *s) {    if( t==NULL && s==NULL ) return t;    char* tmptr1 = t;    const char* tmptr2 = s;    while((*tmptr1)) tmptr1++;    while((*tmptr1++ = *tmptr2++) != '/0');    return t; }   int String::strcmp(const char *t, const char *s, size_t n) const {    size_t len1 = strlen(t);    size_t len2 = strlen(s);    if(len1 < len2)    {       n = len1;    }    else    {       n = len2;    }       int cmpresult = 0; //字典序比较结果    const char* tmpch1 = t;    const char* tmpch2 = s;       size_t i = 0;    while( (*tmpch1 == *tmpch2) && i<n )    {       i++;       tmpch1++;       tmpch2++;    }      if(   *tmpch1 > *tmpch2 )    {       cmpresult = 1;    }    else if(*tmpch1 < *tmpch2)    {       cmpresult = -1;    }    return cmpresult; }   char* String::strinsert(size_t n, char** dstr, const char *sstr) {      size_t len1 = strlen(*dstr);    size_t len2 = strlen(sstr);    size_t len3 = len1+len2;       if(len2>0)    {       if(n<0) n=0;       if(n>len1) n=len1;             char* tmptr = new char[len3+1];       memcpy(tmptr, *dstr, n); //拷贝前n个字符串       memcpy(tmptr+n, sstr, len2);   //插入sstr       memcpy(tmptr+n+len2, *dstr+n,len1-n+1); //拷贝后n+1个字符串       delete[] *dstr;       *dstr = tmptr;    }    return *dstr;   }     //---------------------------- //经典的字符串模式匹配KMP算法! //---------------------------- size_t String::Find(const String& s, size_t n) {       if((m_iLength-n)<s.m_iLength || n>m_iLength) return NOPOS; //没必要进行匹配    int *Fary = new int[s.m_iLength]; //失效匹配数组    fail(Fary, s.cstr);               //初始化失效匹配数组    size_t posT = n;   //目标串长索引    size_t posP = 0;   //匹配串长索引    while( posT < m_iLength && posP < s.m_iLength)    {       while(cstr[posT++] == s.cstr[posP++]);  //注意最后一次比较 posP越界          if((posP-1) == s.m_iLength)           //查到匹配串       {           break; //退出while( posT < m_iLength && posP < s.m_iLength)       }       else       {           //未匹配成功,重新设定POS,并在匹配          posT += Fary[posP] + 1;          posP = Fary[posP] + 1;         }     }       delete[] Fary;  //删除失效匹配数组    if( posP < s.m_iLength)    {       //没有查找到匹配项目       return NOPOS;      }    else    {       return posT - s.m_iLength;    } }   //------------------------------------------- //用于失效匹配数组的初始化 //------------------------------------------- void String::fail(int *fail, const char* ch) {    int len = strlen(ch);    fail[0] = -1;      //首匹配字符    for(int i=1; i<len; i++)    {       fail[i] = -1;             // 循环计算fail[i] ,注意,i在while循环内会增加       while(ch[i] == ch[fail[i-1]+1])       {          fail[i] = fail[i-1]+1;          i++;        }       if(ch[i] == ch[fail[i-1]])     //不可以丢失这里的比较       {          fail[i] = 0;       }       else       {          fail[i] = -1;       }        }  } //一个反向匹配函数rFind()函数没有实现，但是算法和正向匹配相似，只需反向的建立失效数组和反向的索引字串就可以了，这里就不在实现它了。