string常用函数模拟实现(C++)
2026/7/24 21:48:49 网站建设 项目流程

c_str函数

默认构造函数

正常空字符串按以往的经验初始化为空即可,但通过如下测试就会发现问题

构造函数重载

string(const char* str = "");

如此效率较高,而且也可以实现默认构造函数的功能。此外我们在strcpy函数与memcpy函数中选择了memcpy函数,因为strcpy函数终止条件:读到源字符串里的 '\0' 就结束,在某些情况会出现bug。

析构函数

swap函数

实现为成员函数,另外还有非成员函数版本(偷一下懒,大家可以根据成员函数的思路自己实现)

大家看起来好像swap函数没什么特别的,但接着往下看马上就能看到swap函数的魅力了

与算法库中的swap函数对比,当两个string对象需要交换时,string类中的swap函数效率要高很多,因为算法库中的swap函数要三次深拷贝,一次深拷贝复杂度为O(n)

拷贝构造函数

传统写法

现代写法(代码更加简洁)

赋值运算符重载

传统写法

现代写法

现代写法升级(代码更加简洁,利用实参拷贝出形参的原理创建出tmp)

size函数

operator[]函数

针对普通对象以及const对象有两种函数重载

reserve函数

push_back函数

append函数

模拟实现了尾插字符串功能

operator+=函数

模拟实现了两个常用功能:尾插字符和尾插字符串。operator+=函数的功能有点冗余,但代码使用operator+=函数更直观。

pop_back函数

模拟实现功能:尾删一个有效数据。

insert函数

模拟实现功能:指定位置插入字符和字符串

erase函数

模拟实现功能:删除从指定位置开始指定长度的字符串

string& erase(size_t pos, size_t len = npos);

npos为无符号整型中的最大值,是string类中的static变量,作为erase函数长度的默认值,如果按照默认处理,会从指定位置以后数据删除。

find函数

模拟实现功能:从指定位置开始寻找所要查找的字符或字符串,如果找到了就返回所在位置的下标,未找到时返回npos

substr函数

模拟实现功能:返回string对象指定的子字符串(从指定位置开始,指定长度)

string对象比较函数

模拟实现功能:==,!=,>,>=,<,<=。STL中官方将其实现为了非成员函数,本意是使支持左右操作数隐式类型转换,而成员函数做不到。此处我实现为成员函数,偷一下懒,仅示意代码思路,感兴趣的朋友可以自己实现为非成员函数。

引伸

上述就是我们模拟实现的string类。不过我们还需要注意一点底层,当字符串较短,增删查改时,为了防止频繁的增容,string类实际实现除了这三个私有成员,还设置了一个容量为16的字符数组,当字符串较短时字符串就储存在此数组中,较长时存放在_arr指向的动态内存上。

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