手写实现STL String类，深入理解类的底层实现原理（构造函数，拷贝构造函数，运算符重载，析构函数）

C++ String类的实现

String类的实现是面向对象的应用，其中涉及大量的 C++ 语法，经常以面试题的形式出现，很能考察面试者的 C++ 功底。本文实现基本的普通构造函数、拷贝构造函数、析构函数、赋值函数、输出运算符重载
下面的类的原型、类的实现和 main函数作者均在 g++编译器下实践过，编译运行没有问题。

类的原型

string.h

#ifndef _STRING
#define _STRING

using namespace std;    

class String
{
public:
    String(const char *str = NULL);// 普通构造函数  

    String(const String &str);// 拷贝构造函数  

    ~String(void);// 析构函数  

    String & operator = (const String &str);// 赋值函数 

    friend ostream& operator << (ostream &os, String &str);//输出 

private:
    char *m_data;     
};

#endif

类的实现

string.cpp

#include <iostream>
#include <cstring>
#include "string.h"

String::String(const char *str)

{

    if (str == NULL)

    {

        m_data = new char[1];// 得分点：对空字符串自动申请存放结束标志'\0'的，加分点：对m_data加NULL判断  

        *m_data = '\0';

    }

    else

    {

        int length = strlen(str);

        m_data = new char[length + 1];// 若能加 NULL 判断则更好

        strcpy(m_data, str);

    }

}

// String的析构函数  

String::~String(void)

{

    delete[] m_data; // 或delete m_data;  

}

//拷贝构造函数  

String::String(const String &str)// 得分点：输入参数为const型  

{         

    int length = strlen(str.m_data);

    m_data = new char[length + 1];// 若能加 NULL 判断则更好  

    strcpy(m_data, str.m_data);

}

//赋值函数  

String & String::operator = (const String &str) // 得分点：输入参数为const型  

{

    if (this == &str)//得分点：检查自赋值  

        return *this; 

    if (m_data)

        delete[] m_data;//得分点：释放原有的内存资源  

    int length = strlen(str.m_data);

    m_data = new char[length + 1];//加分点：对m_data加NULL判断  

    strcpy(m_data, str.m_data);

    return *this;//得分点：返回本对象的引用    

}

ostream& operator<<(ostream &os, String &str)//输出
{
    os << str.m_data;
    return os;
}

类的测试函数

main.cpp

#include <iostream>
#include "string.h"

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
    String S = "abcdefg";
    String S1(S);
    String S2 = S;
    
    cout << "S = " << S << ", S1 = " << S1 << ", S2 = " << S2 << endl;
    
    return 0;
}