【C++】面试题：模拟实现string类（版本一：用深度拷贝来实现 ）

    在学习C++时，我们发现string这个类功能很强大，所以我们模拟实现以下它，虽然不能像库函数里实现的那么强大和完美，但是有助于我们更加熟悉的使用string。此篇博客我将用深度拷贝来实现。这里深度拷贝简单来说就是除了拷贝对象的值以外，若对象有其所指向的一块空间，则同时为新创建的对象也开辟一块空间，再拷贝内容。除了深度拷贝，写时拷贝也能实现string类，并且写时拷贝更加高效，写时拷贝具体是什么，我将再下篇用写时拷贝实现string类进行介绍。

    这里我简单的实现了string类的基本函数和几个功能函数：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cassert>
using namespace std;

class String
{
	friend ostream& operator<<(ostream &os, const String &s);
public:
	String(char *str = "")
		:_str(new char[strlen(str) + 1]), _sz(strlen(str)), _capacity(strlen(str) + 1)
	{
		strcpy(_str, str);
	}
	~String()
	{
		if (_str != NULL)
		{
			delete[] _str;
			_sz = 0;
			_capacity = 0;
		}
	}
	String(const String &s)
		:_str(new char[strlen(s._str) + 1])
	{
		_sz = s._sz;
		_capacity = s._capacity;
		strcpy(_str, s._str);
	}
	String& operator=(String s)     //赋值运算符重载的现代写法
	{
		_sz = s._sz;
		_capacity = s._capacity;
		std::swap(s._str, _str);
		return *this;
	}
	const char *c_str()
	{
		return _str;
	}
	void CheckCapacity(int sz)   //检测容量是否够用，不够则重新开辟
	{
		int tmp = 0;

		if (_capacity<(sz + _sz + 1))
		{
			tmp = (2 * _capacity > _capacity + sz) ? 2 * _capacity : _capacity + sz;
			char *str = new char[_capacity];
			strcpy(str, _str);
			delete[] _str;
			_str = new char[tmp];
			strcpy(_str, str);
			_capacity = tmp;
		}
	}
	void PushBack(char ch)          //尾部插入字符
	{
		CheckCapacity(1);
		_str[_sz++] = ch;
		_str[_sz] = '\0';
		_sz += 1;
	}
	char operator[](int sz)
	{
		return _str[sz];
	}
	String &operator+=(const String&s)
	{
		CheckCapacity(strlen(s._str));
		strcat(_str, s._str);
		return *this;
	}
	size_t find(const String& s, size_t pos = 0) const  //在一个字符串里查找子串，返回第一次出现的位置下标
	{
		char *str1 = _str;
		char *src = _str;
		char *str2 = s._str;
		int count = 1;
		while (*src)
		{
			str2 = s._str;
			str1 = src;
			
			while ((*str1) && (*str2) && (*str1 == *str2))
			{
				str1++;
				str2++;
			}
			if (*str2 == '\0')
			{
				return count;
			}

			count++;
			src++;
		}
		return 0;
	}
	String& Insert(size_t pos1, const String& s)  //给定位置插入字符串
	{
		//assert((pos1 > 0) || (pos1 < strlen(_str + 1)));
		CheckCapacity(strlen(s._str));
		char *tmp = new char[strlen(_str)];
		strcpy(tmp, _str + pos1-1);
		_str[pos1 - 1] = '\0';
		*this += s;
		strcat(_str, tmp);
		_sz += strlen(s._str);
		return *this;
	}
private:
	char *_str;
	int _sz;
	int _capacity;
};

ostream& operator<<(ostream &os, const String &s)
{
	os << s._str;
	return os;
}

void test1()  //测试拷贝构造
{
	String s1("hello");
	String s2(s1);
	cout << s2 << endl;
}

void test2()  //测试赋值操作符
{
	String s1("hello");
	String s2;
	s2 = s1;
	cout << s2 << endl;
}

void test3()  //测试+=操作符重载
{
	String s1("hello");
	String s2(" world");
	s1 += s2;
	cout << s1 << endl;
}

void test4()  //测试pushback函数
{
	String s1("worl");
	s1.PushBack('d');
	cout << s1 << endl;
}

void test5()  //测试find函数
{
	String s1("hello world");
	String s2("world");
	int ret = s1.find(s2);
	cout << ret << endl;
}

void test6()   //测试[]运算符重载
{
	String s1("hello world");
	cout << s1[2] << endl;
}

void test7()  //测试insert函数
{
	String s1("hello");
	s1 = s1.Insert(2, " world");
	cout << s1 << endl;
}
int main()
{
	test1();
	test2();
	test3();
	test4();
	test5();
	test6();
	test7();
	getchar();
	return 0;
}

    私有成员除了一个char* 类型的字符串，还有一个_sz（字符串的长度）和_capacity(字符串开辟空间的大小)来维护字符串。在需要插入字符或者字符串的时候，需要先检测空间大小是否足够，不够则需要重新开辟空间，这时候需要用到_sz，_capacity。

    除了以上这些功能，库里的string其实有更多的功能，感兴趣可以点击这个链接自己搜索看看：http://www.cplusplus.com/