C++如何实现MyString

这篇文章主要介绍了c++如何实现MyString，具有一定借鉴价值，感兴趣的朋友可以参考下，希望大家阅读完这篇文章之后大有收获，下面让小编带着大家一起了解一下。

MyString的构造、析构、拷贝构造、赋值运算

class String{char* str;public:String(const char* p = NULL) :str(NULL){if (p != NULL){str = new char[strlen(p) + 1];//strlen()计算至'\0'截至的字符数strcpy(str, p);}else{str = new char[1]; //额外提供一个空间*str = '\0';}}~String(){if (str != NULL){delete[] str;}str = NULL;}//ostream& operator<<(const String* const this, ostream &out)ostream& operator<<(ostream& out)const //重载插入操作符{if (str != NULL){out << str;}return out;}String(const String& s):str(NULL){//str = s.str; 浅拷贝 是同一个空间，会造成一个空间释放两次//深拷贝str = new char[strlen(s.str)+1];strcpy(str, s.str);}String& operator=(const String& s){if(this != &s){delete[]str;str = new char[strlen(s.str)+1]strcpy(str,s.str);}return *this;}};ostream& operator<<(ostream& out, const String& s){s << out;//s.operator<<(cout);//operator<<(&s1,cout);return out;}int main(){String s1("123");s1 << cout;//s1.operator<<(cout);//operator<<(&s1,cout);cout << s1 << endl;//operator<<(cout, s1);}

前面之所以对空指针构建对象提供一个空间的原因：使其在赋值重载中只有指向堆区一种情况进行处理

通过此方式进行等号运算符重载,然后调动拷贝构造对s2进行重写构造

输出流重写

class String{char* str;public:String(const char* p = NULL) :str(NULL){if (p != NULL){str = new char[strlen(p) + 1];strcpy(str, p);}else{str = new char[1]; //额外提供一个空间*str = '\0';}}~String(){if (str != NULL){delete[] str;}str = NULL;}//ostream& operator<<(const String* const this, ostream &out)ostream& operator<<(ostream& out)const //重载插入操作符{if (str != NULL){out << str;}return out;}};int main(){String s1("123");s1 << cout;//s1.operator<<(cout);//operator<<(&s1,cout);}

在这里通过改写前的代码 operator<<(&s1,cout); 不难看出，将cout初始化out，随后将this.str输出至out

ostream& operator<<(ostream& out)const
此处只能使用引用，因为cout在ostream类中进行转移，该类将拷贝构造函数定义为保护访问属性，无法使用cout初始化out，继而只能使用引用；同样若我们不想使用实参去初始化形参，可以将拷贝构造函数定义为私有或保护类型

若希望输出符合cout << s1 << endl;此种形式，需要再写一个全局函数

class String{char* str;public:String(const char* p = NULL) :str(NULL){if (p != NULL){str = new char[strlen(p) + 1];strcpy(str, p);}else{str = new char[1]; //额外提供一个空间*str = '\0';}}~String(){if (str != NULL){delete[] str;}str = NULL;}//ostream& operator<<(const String* const this, ostream &out)ostream& operator<<(ostream& out)const //重载插入操作符{if (str != NULL){out << str;}return out;}};ostream& operator<<(ostream& out, const String& s){s << out;//s.operator<<(cout);//operator<<(&s1,cout);return out;}int main(){String s1("123");s1 << cout;//s1.operator<<(cout);//operator<<(&s1,cout);cout << s1 << endl;//operator<<(cout, s1);}

通过此种形式进行翻转，继而达到符合 cout << s1 << endl; 的形式

MyString加号运算符重载

int main(){String s1("123");String s2("456");String s3;s3 = s1 + s2;S3 = s1 + "789";s3 = "789" + s1;}

分别写三个加号运算符重载，来对应上面的三个情况（类+类、类+字符串、字符串+类）

String operator+(const String& s)const{char *p = new char(strlen(this->str) + strlen(s.str) + 1);strcpy(p, this->str);strcat(p, s.str);return String(p);}

第一个为成员函数，但是存在内存泄漏，需要进行下面的步骤

在私有成员变量中，创建一个新的构造函数，直接将p给到str，而没有创建新的空间；并且在加号运算符重载进行修改使其调用私有的构造函数

private:String(char*p,int)//两个参数与公有构造区分{str = p;}public:String operator+(const String& s)const{char *p = new char(strlen(this->str) + strlen(s.str) + 1);strcpy(p, this->str);strcat(p, s.str);return String(p,1);}

这样就解决了原本内存泄漏的问题
接下来完成剩余两个等号运算符重载

String operator+(const char* s)const{char* p = new char(strlen(this->str) + strlen(s) + 1);strcpy(p, this->str);strcat(p, s);return String(p, 1);//return *this + String(s)//上面的方式更方便，但是会构造两个临时对象}

此处需要写在类外，并且需要类内添加友元函数

friend String operator+(const char* t, const String s);

String operator+(const char* t, const String s){char* p = new char(strlen(s.str) + strlen(t) + 1);strcpy(p, s.str);strcat(p, t);return String(p, 1);//return String(p) + s; 与上面同理，并且不需要友元函数}

讨论一个衍生问题

class String{private:char* str;public:String(const char* p = NULL) :str(NULL){if (p != NULL){str = new char[strlen(p) + 1];strcpy(str, p);}else{str = new char[1]; //额外提供一个空间*str = '\0';}}~String(){if (str != NULL){delete[] str;}str = NULL;}String(const String& s){//str = s.str; 浅拷贝 是同一个空间，会造成一个空间释放两次//深拷贝str = new char[strlen(s.str)];strcpy(str, s.str);}String& operator=(const String& s){if (this != &s){delete[]str;str = new char[strlen(s.str)];strcpy(str, s.str);}return *this;}};String fun(){String s2("456");return s2;}int main(){String s1;s1 = fun();return 0;}

讨论此程序执行的过程总共创建了多少个对象：

主函数运行首先开辟main函数栈帧，创建s1对象，默认构造只有大小为一的空间存放“\0”；之后执行fun()函数，分配fun栈帧，然后创建s2对象，创建一个堆区，str指向堆区空间；并且将按值返回，需要构建一个临时对象（将亡值）；

将亡值概念：表达式过程中所产生的不具有名字的一个实体，叫做将亡值；将亡值的生存期仅在表达式的调用过程中，表达式调用结束，将亡值就会结束

构建临时对象调用拷贝构造，fun函数结束，s2生存期结束，调动析构函数；首先释放s2调用资源，再归还s2空间；回到主函数，把将亡值赋值给s1调用赋值语句，接着调用将亡值的析构函数进行释放

这个过程中总共创建了三个对象，分别是s1、s2、将亡值对象

那么如果我们对fun以引用进行返回

String& fun(){String s2("456");return s2;}int main(){String s1;s1 = fun();return 0;}

当以引用返回，就不会返回一个s2的备份，从引用底层来看会返回s2的地址；这样会从一个已死亡对象来获取数据，继而会得到随机值

感谢你能够认真阅读完这篇文章，希望小编分享的“C++如何实现MyString”这篇文章对大家有帮助，同时也希望大家多多支持编程网，关注编程网其他教程频道，更多相关知识等着你来学习!