【C++】C++STL 揭秘:Strng背后的底层逻辑

news2024/9/21 20:56:04

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C++语法相关知识点可以通过点击以下链接进行学习一起加油！
命名空间缺省参数与函数重载C++相关特性类和对象-上篇类和对象-中篇
类和对象-下篇日期类C/C++内存管理模板初阶String使用

在上篇介绍string类的使用与理解，本篇将为大家来带关于string的底层实现逻辑，当然这不是一定库里面的实现逻辑。我们设计一个string类是为了在使用string类相关接口，是为了我们更好的使用string类相关接口，在使用过程中知道该接口效率高还是低，可以更好地去选择

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文章目录

  • 一、模拟现实string准备工作
  • 二、构造函数
    • 2.1 无参构造函数
    • 2.2 有参构造函数
    • 2.3 全缺省构造函数
  • 三、析构函数
  • 四、交换函数Swap
  • 五、拷贝构造函数
    • 5.1 传统写法
    • 5.2 现代写法
  • 六、operator[] (下标方括号)
  • 七、operator=(赋值运算符重载)
    • 7.1 传统写法
    • 7.2 现代写法
    • 7.3 现代写法优化
  • 八、Size（获得字符串长度）
  • 九、Capacity(获得容量大小)
  • 十、resever
  • 十一、resize
  • 十二、insert
    • 12.1 任意位置插入字符
    • 12.2 任意位置插入字符串
  • 十三、push_back
  • 十四、append
  • 十五、operator +=
  • 十六、find
    • 16.1 寻找字符
    • 16.2 寻找字符串
  • 十七、substr
  • 十八、clear
  • 十九、erase
  • 二十、运算符重载
  • 二十一、实现迭代器
    • 21.1 可读可修改
    • 22.2 可读不可修改
  • 二十三、模拟实现流插入和流提取
    • 23.1 operator<<（流插入）
    • 23.2 operator>>（流提取）
  • 头文件：string.h

一、模拟现实string准备工作

在模拟实现string过程中，为了避免跟库中string发生冲突，需要创建个命名空间，在命名空间中实现string。

namespace str
{
	class string
	{

	};
}

string底层是动态字符串顺序表，对此string中需要这个四个成员变量作为支架。

  1. _str:指向动态开辟的空间
  2. _size:有效数据个数
  3. _capacity：容量空间的大小(不包括\0，实际空间包括)
  4. npos：静态成员变量，表示最大值(属于整个类)
namespace str
{
	class string
	{
	private:
		char* _str;
		size_t _size;
		size_t _capacity;

		static const size_t npos;
	};
		//在类外初始化
		const size_t string:: npos = -1;
}

二、构造函数

2.1 无参构造函数

string()
    :_str(new char[1])//为'\0'开一块空间
        :_size(0)
            :_capacity(0)
            {
                _str[_size] = '\0';
            }

2.2 有参构造函数

string(const char* str)
    :_size(strlen(str))
        ,_capacity(strlen(str))
    {
        _str = new char[_capacity + 1];
        strcpy(_str, str);
    }

先确定str有效字符串长度，再决定申请多大空间，最后将str中内容拷贝给该对象

2.3 全缺省构造函数

【瑕疵版本】：

string(const char *str = nullptr)
    :_size(strlen(str))
        ,_capacity(strlen(str))
    {
        _str = new char[_capacity + 1];
        strcpy(_str, str);
    }

不足在于：当缺省值为nullptr时，strlen计算大小会报错，strlen会对参数部分解引用操作。同时这里strlen函数调用多次，效率降低。

【完善版本】：

string(const char *str="")
    :_size(strlen(str))
    {
        _capacity = _size;
        _str = new char[_capacity + 1];
        strcpy(_str, str);
    }

缺省值给""空字符串，编译器会自动填充\0，达到了无参的要求。无参调用时，调用strlen()函数计算大小为0。虽然缺省值可以直接给\0，但是没有必要，会导致有两个\0存在。

小结：在实践中推荐只保留一个全缺省构造函数。

三、析构函数

~string()
{
    delete[]_str;
    _size = _capacity = 0;
}

清空_str指向动态空间中的资源，delete[] _str会调用析构函数和free释放空间。

四、交换函数Swap

//string类中
void swap(string& s)
{
    std::swap(_str, s._str);
    std::swap(_size, s._size);
    std::swap(_capacity, s._capacity);
}

//string类外
void swap(string& x,string &y)
{
    x.swap(y);
}

这里实现了在string类外和string类中的交换函数swap，但是类外的本质还是调用类中的swap。虽然算法库有swap函数模板，但是需要走深拷贝，代价很大，这里需要重现实现swap函数。

实现一个成员函数，通过交换属性(值拷贝)，代价较少。虽然本质还是调用算法库中库函数，但是使用方式不同，付出的代价也不同。

小结:在使用swap函数时，需要根据自己的需求来使用，不然会弄巧成拙的

五、拷贝构造函数

5.1 传统写法

string(const string& s)
{
    _str = new char[s._capacity + 1];
    strcpy(_str, s._str);
    _size = s._size;
    _capacity = s._capacity;
}

在这里插入图片描述

具体流程：_str指向空，该对象没有被实例化。先开辟一块跟被拷贝对象等大的空间，再将数据拷贝一份。拷贝构造是将其他对象数据，拷贝到新的对象中。这本身是不影响被拷贝对象。

5.2 现代写法

string(const string& str)
{
    string ss(str._str);
    swap(ss);
}

在这里插入图片描述

具体流程：_ str指向空，该对象没有被实例化。先调用string ss(str. _str)构造函数，得到一份str._str相同数据跟_str交换。相当于就是 _str和打工仔ss进行交互，完成拷贝操作。

这不采用string ss(s)拷贝构造，在拷贝构造中调用拷贝构造，本身就是闭环。

小结：

  • 无论是现代写法还是传统写法，在效率上是一样的，主要在于书写行数的关系
  • 现代写法和传统写法参数相同，不能构成函数重载，只能选择一个使用

六、operator[] (下标方括号)

char& operator[](size_t pos) 
{
    assert(pos < _size);

    return _str[pos];
}

const char& operator[](size_t pos) const
{
    assert(pos < _size);

    return _str[pos];
}

具体分析:

  1. 首先operator[]是调用函数，并且有两个函数重载
  2. 其次operator[]是个大进步，对于检查越界的情况
  3. 如果是数组的话，很难检查是否有越界情况发生(越界检查是一种抽查，在容易越界的地方，放几个值，看这个值是否被修改)。越界读的话，很难发现越界，是很危险的
  4. operator[]实现中，有assert判断是否出现有越界的情况。
  5. 关于const char& operator[](size_t pos) const情况，是为了对于被const修饰对象，也可以访问其元素，并且仅限于读权限

七、operator=(赋值运算符重载)

7.1 传统写法

string& operator=(const string& str)
{
    char* tmp = new char[str._capacity + 1];
    strcpy(tmp, str._str);

    delete[]_str;
    _str = tmp;
    _size = str._size;
    _capacity = str._capacity;

    return *this
}

在这里插入图片描述

具体说明：

赋值操作是发生于两个对象已经创建完毕，对此被赋值对象自然存在一块空间，需要等着被清除资源。这里赋值拷贝不能影响到赋值对象，可以采用使用一个临时变量进行中间过程交换，开辟跟被拷贝对象等大的空间，将数据拷贝，将_str指向旧空间释放，指向tmp指向空间完成赋值。

tmp是函数内部声明的自动变量(局部变量)，出作用域会自动销毁，但是指向堆上分配的内存不会因为tmp的销毁而释放，导致_str指向那块空间不会被回收，顺便完成了tmp指向空间为空操作。

7.2 现代写法

string& operator=(const string& s)
{
    string ss(s);
    swap(ss);
    return *this;
}

在这里插入图片描述

这里不用担心ss对象指向空间没有得到释放，ss对象属于局部对象，出了函数作用域就会调用析构函数和销毁。

7.3 现代写法优化

string& operator=(string ss)
{
    swap(ss);
    return *this;
}

相对于上面的现代写法，这里在传参的过程中完成了拷贝构造。

小结:

  • 无论是现代写法还是传统写法，在效率上是一样的，主要在于书写行数的关系
  • 现代写法和传统写法参数相同，不能构成函数重载，只能选择一个使用

八、Size（获得字符串长度）

		size_t size(const string& s) const
		{
			return s._size;
		}

九、Capacity(获得容量大小)

    size_t capacity(const string& s) const
    {
        return s._capacity;
    }

十、resever

    void reserve(size_t n)
    {
        if (n > _capacity)
        {
            char* tmp = new char[n + 1];
            strcpy(tmp, _str);

            delete[]_str;
            _str = tmp;

            _capacity = n;
        }
    }

说明:

  1. reserve只有在所需空间超过当前容量才起到扩容作用
  2. 让打工仔tmp开辟满足条件的空间，_str在进行拷贝、销毁、转化指向
  3. 这里需要改动_capacity就行， _size代表是有效个数

十一、resize

void resize(size_t n, char ch = '\0')
{
    if (n <= _size)
    {
        _str[n] = '\0';
        _size = n;
    }
    else
    {
        //提前开辟好空间
        reserve(n);
        for (size_t i = _size; i < n; i++)
        {
            _str[i] = ch;
        }
        _str[n] = '\0';			
        _size = n;
    }
}

说明:

  1. 使用resize需要考虑三种情况，但是模拟实现可以只考虑两种情况
  2. 提前使用reserve开辟好空间，避免扩容操作，将两种情况处理成一种情况
  3. 当n小于等于当前大小，需要使用\0的形式截断字符串
  4. 当n大于等当前容量，就是按照ch完成填充新开辟空间

十二、insert

12.1 任意位置插入字符

【瑕疵版本】：

void insert(size_t pos, char ch)
{
    assert(pos <= _size);

    // 扩容2倍
    if (_size == _capacity)
    {
        reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);
    }

    size_t end = _size;
    while (end >= pos)
    {
        _str[end + 1] = _str[end];
        --end;
    }

    _str[pos] = ch;
    ++_size;
}

不足之处:从代码的逻辑来看，感觉是没啥问题。如果选择在首位置插入数据，end进行–操作变成负数。由于end类型为size_t 无符号整数会导致end为最大值，循环不会停下。

【尝试调正】:那么将end设置为符号整型，就可以保证它可以为负数

int end = _size;
while (end >= pos)
{
    _str[end + 1] = _str[end];
    --end;
}

但是end和pos是不同类型的变量，在进行比较时，编译器会执行整型提升，size__t隐式转化为int类型再比较。

【最终方案】:

size_t end = _size + 1;
while (end > pos)
{
    _str[end] = _str[end - 1];
    --end;
}

让end指向结尾下一个位置。在数据移动的时候，解决了首位置插入end等于pos移动导致死循环的问题。

12.2 任意位置插入字符串

    void insert(size_t pos, const char* str)
    {
        assert(pos <= _size);

        size_t len = strlen(str);
        if (len + _size > _capacity)
        {
            reserve(_size + len);
        }

        size_t end = _size + len;
        while (end > pos + len)
        {
            _str[end] = _str[end - len];
            --end;
        }
		//通过strncpy将需要插入字符串覆盖，完成插入
        strncpy(_str + pos, str, len);
        _size += len;
    }

在这里插入图片描述

具体流程:先提前判断插入字符串长度是否会超过当前容量，这里同上面一致将元素移动备份，将待插入元素进行覆盖操作。需要注意插入在首位置死循环的问题，同样采取上面的解决办法：向后移动N位预留空间。代码逻辑可以参考中两张图片理解。

十三、push_back

void push_back(char ch)
{
    // 扩容2倍
    if (_size == _capacity)
    {
        reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);
    }

    _str[_size] = ch;
    ++_size;
    _str[_size] = '\0';
    //insert(_size, ch);
}

说明:

  1. 插入单个字符时，需要判断空间是否充足
  2. 跟顺序表的尾插差不多
  3. 实现任意位置插入，直接内部调用insert也是可以的

十四、append

    void append(const char* str)
    {
        // 扩容
        size_t len = strlen(str);
        if (_size + len > _capacity)
        {
            reserve(_size + len);
        }

        strcpy(_str + _size, str);//在尾部拷贝完成添加操作
        _size += len;
        
        //insert(_size, str);
    }

说明:

  1. 当然可以选择一开始直接扩容
  2. 插入字符串时，需要判断空间是否充足
  3. 跟顺序表的尾插差不多
  4. 实现任意位置插入，直接内部调用insert也是可以的

十五、operator +=

string& operator+=(char ch)
    {
        push_back(ch);
        return *this;
    }

    string& operator+=(const char* str)
    {
        append(str);
        return *this;
    }

十六、find

16.1 寻找字符

size_t find(char ch, size_t pos = 0) const
{
    assert(pos < _size);

    for (size_t i = pos; i < _size; i++)
    {
        if (_str[i] == ch)
            return i;
    }

    return npos;
}

说明:

  1. 从任意位置遍历，找到返回该位置索引
  2. 没有找到就返回npos(-1)
  3. const修饰函数，仅限于读权限

16.2 寻找字符串

size_t find(const char* sub, size_t pos = 0) const
{
    assert(pos < _size);

    const char* p = strstr(_str + pos, sub);
    if (p)
    {
        return p - _str;
    }
    else
    {
        return npos;
    }
}

说明:

  1. strstr匹配所需字符串，返回匹配到字符串第一个位置
  2. 如果为空，表示不存在
  3. 如果找到了，利用指针-指针，得到下标位置索引

十七、substr

string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos)
{
    string sub;
    //if (len == npos || len >= _size-pos)
    if (len >= _size - pos)
    {
        for (size_t i = pos; i < _size; i++)
        {
            sub += _str[i];
        }
    }
    else
    {
        for (size_t i = pos; i < pos + len; i++)
        {
            sub += _str[i];
        }
    }
    return sub;
}

说明：

  1. substr功能是返回从指定位置开始len长度的字符串
  2. 先创建string空对象用于接收截取字符串
  3. 当len == npos 或len >= _size - pos，代表了从pos位置到尾的字符串截取。
  4. 尽量书写len >= _size - pos，而不是len + pos >= _size这种，是为了防止len + pos超过类型最大值范围

十八、clear

void clear()
    {
        _size = 0;
        _str[_size] = '\0';
    }

清空资源，不释放空间

十九、erase

void erase(size_t pos = 0, size_t len = npos)
{
    assert(pos <= _size);

    if (pos > _size - len || len==npos)
    {
        _str[pos] = '\0';
        _size = pos;
    }
    else
    {
        strcpy(_str + pos, _str + pos + len);
        _size -= len;
    }
}

在这里插入图片描述

具体说明:如果长度大于从指定位置到结束位置的长度，只需要在pos位置设置结束标识符。不然的话，就是将需要清空位置被后面的内容覆盖就行。如果对于strcpy这块逻辑不明白，可以回顾下strcpy使用方法。

二十、运算符重载

bool operator==(const string& s1, const string& s2)
	{
		int ret = strcmp(s1.c_str(), s2.c_str());
		return ret == 0;
	}

	bool operator<(const string& s1, const string& s2)
	{
		int ret = strcmp(s1.c_str(), s2.c_str());
		return ret < 0;
	}

	bool operator<=(const string& s1, const string& s2)
	{
		return s1 < s2 || s1 == s2;
	}

	bool operator>(const string& s1, const string& s2)
	{
		return !(s1 <= s2);
	}

	bool operator>=(const string& s1, const string& s2)
	{
		return !(s1 < s2);
	}

	bool operator!=(const string& s1, const string& s2)
	{
		return !(s1 == s2);
	}

说明:跟类和对象实现日期Date是一样的，具体有需要点击该连接日期类

二十一、实现迭代器

21.1 可读可修改

    typedef char* iterator;

    iterator begin()
    {
        return _str;
    }


    iterator end()
    {
        return _str + _size;
    }

22.2 可读不可修改

    typedef const char* iterator;

    const_iterator begin() const
    {
        return _str;
    }


    const_iterator end() const
    {
        return _str + _size;
    }

说明:

  1. 迭代器是一个像指针的东西，可以是指针，也可以不是指针，具体还需要看底层实现
  2. 这里使用指针实现迭代器，返回第一个位置和最后一个位置的下一个位置。

二十三、模拟实现流插入和流提取

23.1 operator<<（流插入）

#include<iostream>
using namespace std;
ostream& operator<<(ostream& out, const string& s)
    {
        for (auto ch : s)
        {
            out << ch;
        }

        return out;
    }

说明:

  • operator是C++标准库中的一个类，用于输出数据流，位于标准命名空间std中。对此需要引用std命名空间访问。
  • out << ch;重载的<<运算符用于将字符ch写入输出流out是C++标准库中重载

23.2 operator>>（流提取）

istream& operator>>(istream& in, string& s)
{
    s.clear();

    char ch;
    //in >> ch;
    ch = in.get();
    char buff[128];
    size_t i = 0;
    while (ch != ' ' && ch != '\n')
    {
        buff[i++] = ch;
        // [0,126]
        if (i == 127)
        {
            buff[127] = '\0';
            s += buff;
            i = 0;
        }

        ch = in.get();
    }

    if (i > 0)
    {
        buff[i] = '\0';
        s += buff;
    }

    return in;
}

具体流程：首先clear先清空对象中的资源，这里需要考虑char类型的最大值为128，创建个数组用于输入到类中，使用operator+=将得到的字符串输入到对象中。

流提取是将从键盘中读取的数据存储到s对象中，至于返回类型为istream&是为支持连续流提取操作cin >> s >> s2。string中getline接口模拟实现是一样的就不展开.

头文件：string.h

#pragma once
#include <assert.h>
#include <iostream>
using namespace std;
//模拟实现string 4.4

//设置命名空间，防止跟库中string有冲突
namespace  bit
{
	class string
	{
	public:
		typedef char* iterator;
		typedef const char* const_iterator;

		iterator begin()
		{
			return _str;
		}

		const_iterator begin() const
		{
			return _str;
		}

		iterator end()
		{
			return _str + _size;
		}

		const_iterator end() const
		{
			return _str + _size;
		}

		//\0会占用一块空间
		
		//无参构造
		//string()
		//	:_str(new char[1])
		//	,_size(0)
		//	,_capacity(0)
		//{
		//	_str[_size] = '\0';

		//}
		
		//有参构造
		//string(const char* str)
		//	:_size(strlen(str))
		//	,_capacity(strlen(str))
		//{
		//	_str = new char[_capacity + 1];
		//	strcpy(_str, str);
		//}

		//全缺省值构造
		string(const char *str="")
			:_size(strlen(str))
		{
			_capacity = _size;
			_str = new char[_capacity + 1];
			strcpy(_str, str);
		}

		析构构造
		//~string()
		//{
		//	delete[]_str;
		//	_size = _capacity = 0;
		//}

		//构造函数s1(s2)
		//传统写法--c_str作用还是不明白
		//string(const string& s)
		//{
		//	_str = new char[s._capacity + 1];
		// strcpy(_str, s._str);
		//	_size = s._size;
		//	_capacity = s._capacity;
		//}

		//现代写法s1(s2)
		//string(const string& s)
		//{
		//	//string ss(s);//为什么需要做一份拷贝呢？不会递归死循环吗？
		//	 
		//	//不能在拷贝构造里面，调用拷贝构造，应该调用构造，大小和容量可以根据字符串来计算
		//	string ss(s._str);
		//	swap(ss);//这里完成的是交换，是s1拷贝s2一份，s2本身不跟s1交换
		//}


		//意思是在传参的时候，进行了拷贝构造，但是拷贝构造还没有实现
		//string(string ss)
		//{
		//	swap(ss);
		//}

		//修改string的接口
		//赋值operator=

		//传统写法 s1=s2;
		string& operator=(const string& s)
		{
			char* tmp = new char[s._capacity + 1];
			strcpy(tmp, s._str);

			delete[]_str;
			_str = tmp;
			_size = s._size;
			_capacity = s._capacity;

			return *this;
		}

		//现代写法
		string& operator=(const string& s)
		{
			//可以使用构造或者使用拷贝构造
			string ss(s._str);
			swap(ss);
			return *this;
		}

		//优化 有拷贝构造基础上
		string& operator=(string ss)
		{
			swap(ss);
			return *this;
		}


		//遍历

		size_t size(const string& s) const
		{
			return s._size;
		}

		size_t capacity(const string& s) const
		{
			return s._capacity;
		}

		char& operator[](size_t pos) 
		{
			assert(pos < _size);

			return _str[pos];
		}

		const char& operator[](size_t pos) const
		{
			assert(pos < _size);

			return _str[pos];
		}

		const char& operator[](size_t pos) const
		{
			assert(pos < _size);

				return _str[pos];
		}

		//扩容操作
		
		void reserve(size_t n)
			{
				if (n > _capacity)
				{
					char* tmp = new char[n + 1];

					strcpy(tmp, _str);
				
					delete[]_str;
					_str = tmp;
				
					_capacity = n;
				}
			}

		void resize(size_t n, char ch = '\0')
		{
			//如果小于该容量
			if (n <= _capacity)
			{
				_str[n] = '\0';
				_size = n;
			}
			else
			{
				//提前开辟好空间
				reserve(n);
				for (size_t i = _size; i < n; i++)
				{
					_str[i] = ch;
				}

				_str[n] = '\0';			
				_size = n;
			}
		}

		//插入操作
		void push_back(char ch)
		{
			//判断容量是否满了
			if (_size == _capacity)
			{
				//是否为一开始的状态，就是为空待插入
				reserve(_capacity == 0 ? 2 : 2 * _capacity);
			}
			_str[_size] = ch;
			_size++;
			_str[_size] = '\0';
		}
		

		void append(const char* str)
		{
			//不用想这么多，先扩容先
			size_t len = strlen(str);
			//里面会给\0开辟一块空间

			reserve(_capacity+len);

			strncpy(_str + _size, str, len);

			_size = _size + len;
		}


		void swap(string& s)//做值拷贝，属性交换，避免深拷贝
		{
			std::swap(_str, s._str);
			std::swap(_size, s._size);
			std::swap(_capacity, s._capacity);
		}

		//实现更加轻松的+=
		string& operator+=(const char ch)
		{
			push_back(ch);
			return *this;
		}

		string& operator+=(const char* str)	
		{
			append(str);
			return *this;
		}

		void insert(size_t pos, char ch)
		{
			assert(pos <= _size);

			if (_size == _capacity)
			{	
				reserve(_capacity == 0 ? 2 : 2 * _capacity);
			}

			//size_t end = _size;
			0<end end>=0
			//while (end > pos)
			//{
			//	_str[end] = _str[end - 1];
			//	end--;
			//}

			//_str[pos] = ch;
			//_size++;
			//_str[_size] = '\0';
			
			//从\0开始移动
			size_t end = _size + 1;
			while (end > pos)
			{
				_str[end] = _str[end - 1];
				--end;
			}

			_str[pos] = ch;
			++_size;
		}

		void insert(size_t pos, const char* str)
		{
			assert(pos <= _size);

			size_t len = strlen(str);
			if (len + _size > _capacity)
			{
				reserve(_size + len);
			}

			size_t end = _size + len;
			while (end > pos + len)
			{
				_str[end] = _str[end - len];
				--end;
			}

			strncpy(_str + pos, str, len);
			_size += len;
		}

		void erase(size_t pos, size_t len = npos)
		{
			assert(pos <= _size);
			
			if (pos + len > _size || len==npos)
			{
				_str[pos] = '\0';
				_size = pos;
			}
			else
			{
				strcpy(_str + pos, _str + pos + len);
				_size -= len;
			}
		}

		size_t find(char ch, size_t pos = 0) const
		{
			assert(pos <= _size);

			
			for (size_t i = 0; i < pos; i++)
			{
				if (_str[i] == ch)
					return i;
			}
			return npos;
		}
		 
		size_t find(char* sub, size_t pos = 0) const
		{
			assert(pos <= _size);

			const char* p = strstr(_str + pos, sub);
			if (p == nullptr)
				return npos;
			else
				return p - _str;
		}
		//功能是从某个位置打印len长度的字符串
		string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos)
		{
			assert(pos <= _size);

			string sub;
			//这里怕pos+len会太大
			//打印拿出来
			if (pos > _capacity - len || len==npos)
			{
				for (size_t i = pos; i <_size; i++)
				{
					sub += _str[i];//i=size-1
				}
			}
			//没有超过
			else
			{
				for (size_t i = pos; i < pos + len; i++)
				{
					sub += _str[i];
				}
			}
			return sub;
		}
		//当你将 sub 返回时，std::string 类会自动确保字符串以 null 结尾。不需要手动添加 \0。

		const char* c_str() const
		{
			return _str;
		}

		void clear()
		{
			_size = 0;
			_str[_size] = '\0';		
		}
	private:
		char* _str;
		size_t _size;
		size_t _capacity;

		static const size_t npos;
	};
	static const size_t nops = -1;

	void swap(string& x,string &y)//实现两个swap 外面的swap实际还是调用里面的swap
	{
		x.swap(y);
	}

	bool operator==(const string& s1, const string& s2)
	{
		int ret = strcmp(s1.c_str(), s2.c_str());
		return ret == 0;
	}

	bool operator<(const string& s1, const string& s2)
	{
		int ret = strcmp(s1.c_str(), s2.c_str());
		return ret < 0;
	}

	bool operator<=(const string& s1, const string& s2)
	{
		return s1 < s2 || s1 == s2;
	}

	bool operator>(const string& s1, const string& s2)
	{
		return !(s1 <= s2);
	}

	bool operator>=(const string& s1, const string& s2)
	{
		return !(s1 < s2);
	}

	bool operator!=(const string& s1, const string& s2)
	{
		return !(s1 == s2);
	}

	//需要实现迭代器
	ostream& operator<<(ostream& out, const string& s)
	{
		for (auto ch : s)
		{
			out << ch;
		}
		return out;
	}

	iostream& operator>>(iostream& in,  string& s)
	{
		//先对资源清空
		s.clear();

		char buff[128];
		char ch;
		ch=in.get();
		size_t i = 0;

		while (ch != '\n' && ch != ' ')
		{
			buff[i++] = ch;

			if (i == 127)
			{
				buff[127] = '\0';
				s += buff;		
				i = 0;
			}

			ch = in.get();

		}
		if (i > 0)
		{
			buff[i] = '\0';
			s += buff;
		}
		//已经手动输入过了
		return in;
	}

	istream& getline(istream in, string& s)
	{
		//先对资源清空
		s.clear();

		char buff[128];
		char ch;
		ch = in.get();
		size_t i = 0;

		while (ch != '\n' && ch != ' ')
		{
			buff[i++] = ch;

			if (i == 127)
			{
				buff[127] = '\0';
				s += buff;
				i = 0;
			}

			ch = in.get();

		}
		if (i > 0)
		{
			buff[i] = '\0';
			s += buff;
		}
		//已经手动输入过了
		return in;
	}
}

以上就是本篇文章的所有内容，在此感谢大家的观看！这里是店小二呀C++笔记，希望对你在学习C++语言旅途中有所帮助！
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