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C++實現(xiàn)MyString的示例代碼

 更新時間:2022年02月17日 14:19:45   作者:悲傷土豆拌飯  
本文主要介紹了C++實現(xiàn)MyString的示例代碼,文中通過示例代碼介紹的非常詳細,具有一定的參考價值,感興趣的小伙伴們可以參考一下

MyString的構造、析構、拷貝構造、賦值運算

class String
{
	char* str;
public:
	String(const char* p = NULL) :str(NULL)
	{
		if (p != NULL)
		{
			str = new char[strlen(p) + 1];//strlen()計算至'\0'截至的字符數(shù)
			strcpy(str, p);
		}
		else
		{
			str = new char[1]; //額外提供一個空間
			*str = '\0';
		}
	}
	~String()
	{
		if (str != NULL)
		{
			delete[] str;
		}
		str = NULL;
	}

	//ostream& operator<<(const String* const this, ostream &out)
	ostream& operator<<(ostream& out)const //重載插入操作符
	{
		if (str != NULL)
		{
			out << str;
		}
		return out;
	}

	String(const String& s):str(NULL)
	{
		//str = s.str; 淺拷貝 是同一個空間,會造成一個空間釋放兩次
		//深拷貝
		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);
}

前面之所以對空指針構建對象提供一個空間的原因:使其在賦值重載中只有指向堆區(qū)一種情況進行處理

在這里插入圖片描述

通過此方式進行等號運算符重載,然后調動拷貝構造對s2進行重寫構造

在這里插入圖片描述

輸出流重寫

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]; //額外提供一個空間
			*str = '\0';
		}
	}
	~String()
	{
		if (str != NULL)
		{
			delete[] str;
		}
		str = NULL;
	}

	//ostream& operator<<(const String* const this, ostream &out)
	ostream& operator<<(ostream& out)const //重載插入操作符
	{
		if (str != NULL)
		{
			out << str;
		}
		return out;
	}
};
int main()
{
	String s1("123");
	s1 << cout;
	//s1.operator<<(cout);
	//operator<<(&s1,cout);
}

在這里通過改寫前的代碼 operator<<(&s1,cout); 不難看出,將cout初始化out,隨后將this.str輸出至out

ostream& operator<<(ostream& out)const
此處只能使用引用,因為cout在ostream類中進行轉移,該類將拷貝構造函數(shù)定義為保護訪問屬性,無法使用cout初始化out,繼而只能使用引用;同樣若我們不想使用實參去初始化形參,可以將拷貝構造函數(shù)定義為私有或保護類型

若希望輸出符合cout << s1 << endl;此種形式,需要再寫一個全局函數(shù)

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]; //額外提供一個空間
			*str = '\0';
		}
	}
	~String()
	{
		if (str != NULL)
		{
			delete[] str;
		}
		str = NULL;
	}

	//ostream& operator<<(const String* const this, ostream &out)
	ostream& operator<<(ostream& out)const //重載插入操作符
	{
		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);
}

通過此種形式進行翻轉,繼而達到符合 cout << s1 << endl; 的形式

MyString加號運算符重載

int main()
{
	String s1("123");
	String s2("456");

	String s3;
	s3 = s1 + s2;
	S3 = s1 + "789";
	s3 = "789" + s1;
}

分別寫三個加號運算符重載,來對應上面的三個情況(類+類、類+字符串、字符串+類)

	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);
	}

第一個為成員函數(shù),但是存在內存泄漏,需要進行下面的步驟

在這里插入圖片描述

在私有成員變量中,創(chuàng)建一個新的構造函數(shù),直接將p給到str,而沒有創(chuàng)建新的空間;并且在加號運算符重載進行修改使其調用私有的構造函數(shù)

private:
	String(char*p,int)//兩個參數(shù)與公有構造區(qū)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);
	}

這樣就解決了原本內存泄漏的問題
接下來完成剩余兩個等號運算符重載

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,但是會構造兩個臨時對象
}

此處需要寫在類外,并且需要類內添加友元函數(shù)

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; 與上面同理,并且不需要友元函數(shù)
}

討論一個衍生問題

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]; //額外提供一個空間
			*str = '\0';
		}
	}
	~String()
	{
		if (str != NULL)
		{
			delete[] str;
		}
		str = NULL;
	}
	String(const String& s)
	{
		//str = s.str; 淺拷貝 是同一個空間,會造成一個空間釋放兩次
		//深拷貝
		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;
}

討論此程序執(zhí)行的過程總共創(chuàng)建了多少個對象:

在這里插入圖片描述

主函數(shù)運行首先開辟main函數(shù)棧幀,創(chuàng)建s1對象,默認構造只有大小為一的空間存放“\0”;之后執(zhí)行fun()函數(shù),分配fun棧幀,然后創(chuàng)建s2對象,創(chuàng)建一個堆區(qū),str指向堆區(qū)空間;并且將按值返回,需要構建一個臨時對象(將亡值);

將亡值概念:表達式過程中所產生的不具有名字的一個實體,叫做將亡值;將亡值的生存期僅在表達式的調用過程中,表達式調用結束,將亡值就會結束

構建臨時對象調用拷貝構造,fun函數(shù)結束,s2生存期結束,調動析構函數(shù);首先釋放s2調用資源,再歸還s2空間;回到主函數(shù),把將亡值賦值給s1調用賦值語句,接著調用將亡值的析構函數(shù)進行釋放

這個過程中總共創(chuàng)建了三個對象,分別是s1、s2、將亡值對象

那么如果我們對fun以引用進行返回

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

當以引用返回,就不會返回一個s2的備份,從引用底層來看會返回s2的地址;這樣會從一個已死亡對象來獲取數(shù)據(jù),繼而會得到隨機值

在這里插入圖片描述

隨后介紹的右值拷貝構造與右值賦值語句可以解決這個問題

到此這篇關于C++實現(xiàn)MyString的示例代碼的文章就介紹到這了,更多相關C++ MyString內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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