string类的各个功能函数的底层实现

news2024/10/8 12:52:59

我们在上一篇文章中详细地讲解了string类的各个常用功能成员函数的讲解,本文我们将对上文进行一个小收尾,然后开始实现string类的底层。

一、上一篇的收尾

1.find函数:顾名思义,它的功能是在字符串中找到目标字符并返回它的位置,一般来说如果只传我们要找的字符作为参数,它默认从头开始找,但我们也可以传第二个参数,就可以让其在指定位置之后找字符并返回位置了。与其相似的函数是rfind,它的功能是在字符串中倒着找该字符。

2.substr函数:在字符串中获取子字符串,其返回类型是string,需要传两个参数,即开始获取的位置和结束获取的位置。如果只传一个参数,那么他就会从开始位置一直获取直到字符串结尾。

3.operator+:把两个字符串相加的函数,在string类中,并没有把+的运算符重载写成成员函数,而是写成全局函数。其实是有意为之,我们来看下面这个场景。

截至10行代码之前,我们发现如果把+的函数写成成员函数也没什么问题,但其写成成员函数的作用就体现在第11行,因为如果我们写成成员函数必须要传this指针,而11行的是const char*类型。

4.字符串比较大小函数

在string类中已经对各种比较操作符进行了重载,我们直接使用即可,其本质是进行ASCII码的比较。

5.getline函数

在讲这个函数之前我们用一道题引入:

获取最后一个单词长度,那首先我们应该先获取最后一个单词是什么,也就是说只要获取最后一个单词前的 “ ”(空格符号)然后向后查找就好了。用rfind函数,思路就很简单了

但运行后我们发现不对

为什么呢?

其实,cin和c中的scanf都有一个特点,遇到空格或换行就结束。也就是说在测试用例中我们一旦输入ABSIB以后再输入空格就不会提取后面的T了。此时只提取一个长度为5的单词。那如何解决这个问题呢?getline函数帮你解决,他的特点就是遇到换行才截止。当然也可以传参自己提供你需要的分割符,getline函数的用法是,第一个参数传的是流提取的内容,第二个参数是你要把你输入的内容放在具体的类中(默认不传第三个参数,那就是把换行作为分割符了)对于上题,我们只需要把第7行换成 getline(cin,str);即可,这个办法就是想获取一行带空格的字符串的办法。

但是有时候我们想一次性输入多个数值,并想把每次的都打出来怎么办呢?下面的代码即可

他虽然遇到空格或换行会结束,但为什么读到空格不会结束,而读入换行会立即结束并打印呢?其实缓冲区读入数据的刷新标志是换行符,但空格是默认的分割符,他就会自动判断每次输入的数据并打印下来,接下来又遇到一个问题,这个程序怎么才能结束?他一直在等待输入并打印。有两种方法,1.ctrl c 2.ctrl z+换行。

6.整型和字符串之间的相互转换——to_string函数

不仅整型可转,char也可以。

接下来,我们就要底层实现string了

二、string类的底层实现

首先我们实现它的构造和析构函数,为了看起来更简洁,我们还是声明和定义分开写

这里又用到了我们之前讲的初始化列表的语法和new delete的用法,需要的朋友们自行前往复习哦。但我们发现这个构造函数在运行时效率有点低,3个strlen函数算同一个东西要算三遍,效率看起来不高,所以我们需要改善一下

但有时候我们进行初始化的时候会不传参,所以在这里可以写一个缺省值避免这种错误的发生。

接下来我们实现一下流提取功能的函数

在我们需要打印字符串的时候,只需要调用这个类中的函数即可。

下一个,字符串长度的函数 size和运算符重载[]

有了这两个函数以后,我们就可以实现字符串的遍历了,但是如果我们用范围for遍历也可行吗?结果是不可以的,范围for的底层涉及到了迭代器,所以我们需要再写函数来实现

现在有一个问题,在使用[]重载函数时,我无法对字符串的内容进行修改,因为是const char*类型,所以我们的[]重载还应该写一个const的版本

遍历部分的相关函数我们就实现的差不多了,接下来我们看看push_back 和append函数

这里首先要解决的就是扩容问题,我们不能再像以前那样满了就扩2倍,这对插入单个字符没什么,但是插入字符串就有很大的问题,如果我新插入的字符串比扩容后的还大就会产生问题,所以我们需要改变扩容的方式,对此我们用一个reserve函数解决。

下一个,运算符+=重载,由于涉及到单个字符和字符串,我们写两个函数进行函数重载,函数的思路也很简单,运用刚才的push_back和append即可。

下一个,insert和erase函数

我们先看插入单个字符版本的insert,首先判断是否需要扩容,然后我们发现end记录的是\0后一个的位置而不是\0,这是为了防止进行头插的时候发生越界(这里也可以讲pos进行int强转,这样end就记录的是_size了)接下来就是将pos之后的字符进行逐一后移,当循环完成的时候,此时直接把插入的字符放进pos位置即可,别忘了也要++_size。

接下来看插入字符串版本,首先解释一下while循环的条件为什么不是pos+len,如果循环条件是pos+len,那么当循环结束时,end就会停在pos+len,但此时pos位置的字符并没有后移,为了将所有的字符都向后移动,我们需要再向前一位。pos的意义是在字符串下标为pos的位置开始向后插入字符串。

接下来,find函数

找单个字符很简单,只要遍历并返回下标即可,传参pos是让在pos位置后的子字符串中查找目标字符,字符串查找也一样,在字符串查找函数中,我们用到了c中的strstr函数,他的返回值是相同字符串的开头的位置的指针,但是我们的find函数返回值是其下标,这里就用到了指针的减法运算的意义,只需要让这个指针减去字符串的首地址就得到了其中相差的字符数,也就得到了下标。

拷贝函数,注意这里的拷贝是深拷贝,那就用深拷贝的构造办法,先开空间再拷贝

赋值运算符重载函数

这里有个坑,无论是长的赋值到短的还是短的赋值到长的(长短指字符串的长度)都会出现越界等相关问题,所以我们的函数的思路是,先把我们要赋值的串开个空间拷贝一份,然后把需要拷贝的变量的空间先释放掉然后再指向刚才拷贝的空间。需要注意的是拷贝时需要给\0留一个空间哦。

当然这里的if条件就是判断是否自己给自己赋值,如果是这样的话,无疑多开辟了空间,麻烦了。

下一个,交换函数swap,这里又会有一个和上面类似开辟空间的问题,其实库里(std)已经给我们提供了swap函数,但这个函数用于交换string时代价非常的大,大在他需要一次拷贝构造,两次赋值构造,开辟的很多空间。我们需要搞一个简单的交换。即string提供的swap交换。

思路就是不直接交换两个对象,而是分别进行交换,提高了效率,而每个交换的过程需要库里的swap

因为这个函数只有一个参数,我们调用这个swap就不能像之前的那样传参了,需要,变量.swap(变量)。

下一个,获取子串substr函数

接下来我们看一下字符串比较系列的函数,与我们之前的日期类的比较同理,我们只要写出两个具体函数其他的直接复用即可。

下面是我们的流插入与流提取

这里clear函数的意义是把字符串原有的内容清空再进行流插入。

至此语法上的问题我们就都解决了,但是还有一个空间上的问题,我们如果输入一个特别长的字符串,他在进行流插入的过程中会不断进行+=扩容空间造成麻烦,我们需要解决这个问题。可以先创建一个临时数组,然后判断数组大小与字符串长度大小进行对比。

先开数组并把插入的字符串全放在数组中,如果空间足够直接把数组内容加到str中,不够就继续扩容再加。(当然不做这种优化问题也不大)

————————

至此,以上就是我们对于string底层实现的所有内容了。

我们回看上面的拷贝的模拟实现函数,其大致思路是自己开辟之前一样大的空间,然后把字符串strcpy过来,现在我们换个思路,把这些事都交给别人干(构造函数),最后我们用一个swap进行交换岂不是直接能获取目标字符串?于是,拷贝函数的实现有了另一种写法

本文结束,麻烦留下你宝贵的三连。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1689531.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

骨传导耳机哪个品牌好?避坑必读精析5大热门款式推荐!

作为一名有着多年工作经验的数码测评师,我发现市场上有许多骨传导耳机品牌都声称自己具有出色的音质和佩戴舒适度。但是,从用户的实际反馈来看,大部分产品都或多或少存在一些问题,如音质失真、佩戴不稳定、耳朵不适等,…

【Pytorch】16.使用ImageFolder加载自定义MNIST数据集训练手写数字识别网络(包含数据集下载)

数据集下载 MINST_PNG_Training在github的项目目录中的datasets中有MNIST的png格式数据集的压缩包 用于训练的神经网络模型 自定义数据集训练 在前文【Pytorch】13.搭建完整的CIFAR10模型我们已经知道了基本搭建神经网络的框架了,但是其中的数据集使用的torchvision…

vue实现加入购物车动效

实现 实现逻辑: 点击添加购物车按钮时,获取当前点击位置event的clientX 、clientY;动态创建移动的小球,动态计算小球需要移动到的位置(通过ref 的getBoundingClientRect获取统计元素按钮位置)&#xff1b…

JS 网页密码框验证信息

<!DOCTYPE html> <html lang"en"> <head><meta charset"UTF-8"><meta name"viewport" content"widthdevice-width, initial-scale1.0"><title>Document</title><style>/* 当没有密码…

【错误解决】使用HuggingFaceInstructEmbeddings时的一个错误

起因&#xff1a;使用huggingface构建一个问答程序时出现的问题。 错误内容&#xff1a; 分析&#xff1a; 查看代码发现&#xff0c;HuggingFaceInstructEmbeddings和sentence-transformers模块版本不兼容导致。 可以明显看到方法参数不同。 解决&#xff1a; 安装sentenc…

MySQL主从复制(docker搭建)

文章目录 1.MySQL主从复制配置1.主服务器配置1.拉取mysql5.7的镜像2.启动一个主mysql&#xff0c;进行端口映射和目录挂载3.进入/mysql5.7/mysql-master/conf中创建my.cnf并写入主mysql配置1.进入目录2.执行命令写入配置 4.重启mysql容器&#xff0c;使配置生效5.进入主mysql&a…

c#自动生成缺陷图像-添加新功能(可从xml直接提取目标数据,然后进行数据离线增强)--20240524

在进行深度学习时,数据集十分重要,尤其是负样本数据。 故设计该软件进行深度学习数据预处理,最大可能性获取较多的模拟工业现场负样本数据集。 该软件基于VS2015、.NETFrameWork4.7.2、OpenCvSharp1.0.0.0、netstandard2.0.0.0、SunnyUI3.2.9.0、SunnyUI.Common3.2.9.0及Ope…

Android studio的Gradle出问题

Gradle sync failed: Plugin [id: com.android.application, version: 7.1.1, apply: false] was not found in any of the following sources: 在src里面的build.gradle中 plugins { id ‘com.android.application’ } 的上面加上 buildscript {repositories {jcenter()}depen…

数字驱动,教育先行——低代码揭秘教育机构管理数字化转型

数字化时代为教育带来了许多变革和挑战&#xff0c;同时也为教育创新提供了无限可能。数字化转型可以帮助教育机构应对这些变革和挑战&#xff0c;提高教育效率和质量&#xff0c;满足学生个性化需求&#xff0c;优化教育管理和服务&#xff0c;并提高教育机构的竞争力。 并且…

【译】MySQL复制入门: 探索不同类型的MySQL复制解决方案

原文地址&#xff1a;An Introduction to MySQL Replication: Exploring Different Types of MySQL Replication Solutions 在这篇博文中&#xff0c;我将深入介绍 MySQL 复制&#xff0c;回答它是什么、如何工作、它的优势和挑战&#xff0c;并回顾作为 MySQL 环境&#xff0…

131. 面试中关于架构设计都需要了解哪些内容?

文章目录 一、社区系统架构组件概览1. 系统拆分2. CDN、Nginx静态缓存、JVM本地缓存3. Redis缓存4. MQ5. 分库分表6. 读写分离7. ElasticSearch 二、商城系统-亿级商品如何存储三、对账系统-分布式事务一致性四、统计系统-海量计数六、系统设计 - 微软1、需求收集2、顶层设计3、…

开源大模型与闭源大模型:谁主沉浮?

目录 &#x1f349;引言 &#x1f349;数据隐私 &#x1f348;开源大模型的优势与挑战 &#x1f34d;优势&#xff1a; &#x1f34d;挑战&#xff1a; &#x1f348;闭源大模型的优势与挑战 &#x1f34d;优势&#xff1a; &#x1f34d;挑战&#xff1a; &#x1f34…

【设计模式深度剖析】【2】【创建型】【工厂方法模式】

&#x1f448;️上一篇:单例模式 | 下一篇:抽象工厂模式&#x1f449;️ 目录 工厂方法模式概览工厂方法模式的定义英文原话直译 工厂方法模式的4个角色抽象工厂&#xff08;Creator&#xff09;角色具体工厂&#xff08;Concrete Creator&#xff09;角色抽象产品&#x…

2001-2022年全国31省份互联网发展47个指标合集各省电信业务信息化软件信息技术服务业

全国31省份互联网发展47个指标合集各省电信业务信息化软件信息技术服务业&#xff08;2001-2022年&#xff09;插值填补无缺失 整理了各省电信业务、从业人员、电信通信、互联网发展、企业信息化、软件和信息技术服务业等47个互联网主要发展指标&#xff0c;内含原始数据、线性…

Web前端一套全部清晰 ⑨ day5 CSS.4 标准流、浮动、Flex布局

我走我的路&#xff0c;有人拦也走&#xff0c;没人陪也走 —— 24.5.24 一、标准流 标准流也叫文档流&#xff0c;指的是标签在页面中默认的排布规则&#xff0c;例如:块元素独占一行&#xff0c;行内元素可以一行显示多个。 二、浮动 作用: 让块级元素水平排列。 属性名:floa…

LeetCode1161最大内层元素和

题目描述 给你一个二叉树的根节点 root。设根节点位于二叉树的第 1 层&#xff0c;而根节点的子节点位于第 2 层&#xff0c;依此类推。请返回层内元素之和 最大 的那几层&#xff08;可能只有一层&#xff09;的层号&#xff0c;并返回其中 最小 的那个。 解析 在上一题&…

微信小程序报错:notifyBLECharacteristicValueChange:fail:nodescriptor的解决办法

文章目录 一、发现问题二、分析问题二、解决问题 一、发现问题 微信小程序报错&#xff1a;notifyBLECharacteristicValueChange:fail:nodescriptor 二、分析问题 这个提示有点问题&#xff0c;应该是该Characteristic的Descriptor有问题&#xff0c;而不能说nodescriptor。 …

【传知代码】Modnet 人像抠图-论文复现

文章目录 概述原理介绍核心逻辑ModNet 的结构 环境配置WebUI 小结 论文地址 论文GitHub 本文涉及的源码可从Modnet 人像抠图该文章下方附件获取 概述 人像抠图技术在多个领域有着广泛的应用场景&#xff0c;包括但不限于&#xff1a; 展馆互动拍照&#xff1a;展馆中使用的抠…

二叉树的递归实现及例题

目录 遍历方式 示例 原理 前序遍历示例 二叉树的节点个数 原理 层序遍历 原理 这样做的目的是 判断完全二叉树 例题 ​编辑 思路 代码 遍历方式 二叉树的遍历方式可分为&#xff1a; 前序遍历&#xff1a;先访问根&#xff0c;访问左子树&#xff0c;在访问右子…

2024.05.24 学习记录

1、面经复习&#xff1a; js基础、知识深度、js垃圾回收 2、代码随想录刷题&#xff1a;动态规划 完全背包 all 3、rosebush 完成 Tabs、Icon、Transition组件