详解如何利用C++实现Mystring类

目录

• 功能实现
• 一： 基本功能 (实现源码)
• 二：拓展功能
• 完整版源码
• 三：细节部分修改
• 1.使用指针实例化对象部分
• 2.重载 "=" 运算符函数的过程

功能实现

<基本功能>

1> 实现头文件的封装：MyString.h

2> 缺省构造函数对字符串的初始化（ MyString() ）

3> 使用构造函数初始化字符串的另外两种方式 * 2（ 动态指针+拷贝构造函数 ）

4> 析构函数（ 释放动态申请的字符串空间 ）

5> 重载输出运算符（ << ）

6> 重载赋值运算符 * 2（ = ）

7> 重载下标运算符（ []，索引输出 ）

<拓展功能>

1> 字符串长度的比较

2> 字符串的排序功能

3> 字符串的倒置

4> 字符串中指定两个字符的交换

5> 查找某字符串是否位于指定的字符串中(采用暴力查找)

<细节修改>

1> 使用自定义函数来替换strlen()和strcpy()

一： 基本功能 (实现源码)

1) MyString.h

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
 
#include <iostream>
#include <string.h>    //会借用strlen与strcpy函数实现相应的功能
using namespace std;
 
class MyString {
public:
    MyString();
    MyString(const char *const);
    MyString(const MyString &);
    ~MyString();
    int length()const;    //const函数不能修改其数据成员,仅仅起到输出数据的作用
    int size() const;    //和length功能一致
    const char * getString() const;    //直接调用字符串首指针返回
    friend ostream & operator << (ostream &, const MyString &);    //重载输出运算符
    MyString & operator = (const MyString &);
    MyString & operator = (const char *    );
    char & operator [] (const int index);
 
private:
    char * str;    //指向数组首地址(此时为野指针)
    int len;
 
};

2）MyString.cpp

#include "MyString.h"
using namespace std;
 
MyString::MyString()    //构造空字符串
{
    str = new char[1];
    str[0] = '\0';
    len = 0;
}
 
MyString::MyString(const char * const P)    //按照动态指针来构造相应的字符串
{
    if (P)
    {
        len = strlen(P);    //取长度
        str = new char[len + 1];    //开空间
        strcpy(str, P);    //复制值
    }
    else
    {
        MyString();    //如果传入的字符串为空，直接调用缺省值构造函数
    }
}
 
MyString::MyString(const MyString & AnotherMyString)  //拷贝构造函数，这里的形参使用了const，该形参类中的所有函数都要使用const来修饰
{
    len = AnotherMyString.length();
    str = new char[len + 1];
    strcpy(str, AnotherMyString.str);
}
 
int MyString::length() const   //求长度成员函数
{
    return len;
}
 
int MyString::size() const
{
    return len;
}
 
const char * MyString::getString()const
{
    return str;
}
 
MyString & MyString::operator=(const MyString &AnotherMyString)
{
    if (&AnotherMyString == this)
    {
        return *this;
    }
    delete[] str;
    len = AnotherMyString.length();
    str = new char[len + 1];
    strcpy(str, AnotherMyString.str);
    return *this;
    // TODO: 在此处插入 return 语句
}
 
MyString & MyString::operator=(const char * P)
{
    delete[] str;
    len = strlen(P);
    str = new char[len + 1];
    strcpy(str, P);
    return *this;
    // TODO: 在此处插入 return 语句
}
 
char & MyString::operator[](const int index)
{
    if (index > len)    //如果索引越界，输出最后一个字符
    {
        cout << "Warning!!!" << endl;
        cout << "Out of boundary! The last char is: ";
        return str[len - 1];
    }
    else
    {
        return str[index-1];
    }
    // TODO: 在此处插入 return 语句
}
 
MyString::~MyString()    //释放数组空间
{
    delete[] str;
    len = 0;
}
 
ostream & operator << (ostream & output, const MyString & str)    //重载输出运算符
{
    output << str.getString();
    return output;
    // TODO: 在此处插入 return 语句
}

这里需要提到的一点是析构函数中的delete[] str;

<delete[]与delete的区别> 

使用new得来的空间使用delete释放；使用new[]得来的空间使用delete[]释放；这是永远不会错的。

但是更加深入一点去理解：

使用new[]得到的空间如果 动态申请的数据类型时基本数据类型也可以使用delete直接释放，但是如果使用new[]申请的数据的类型时自定义类型（例如类名），这就必须使用delete[]来进行释放，只有这样才能够调用自定义类型的析构函数进行对自定义类型进行释放。

除此之外，再提一点关于delete[]的注意事项：

当使用new[]动态生成内存的时候，删除的时候必须将删除的指针指向new[]出来的内存的首地址：

#include <iostream>
using namespace std;
 
int main()
{
    int *p = new int[3];
    *p = 1;
    p++;
    *p = 2;
    delete[]p;
    cout << "*" << endl;
    return 0;
}

这一段小程序中：

因为p指针不是指向了首地址，所以程序虽然没报错，但是无法正常运行！我们可以将申请的首地址保存起来，供删除的时候使用。

3）test_main.cpp

#include "MyString.h"
using namespace std;
 
int main()
{
    MyString a;
    cout << "【调用缺省构造函数实现初始化】" << endl;
    cout << "string a = " << a << endl;
    cout << "Length = " << a.length() << endl << endl;
 
    MyString b("123456");
    cout << "【调用普通构造函数实现初始化】" << endl;
    cout << "string b = " << b << endl;
    cout << "Length = " << b.length() << endl << endl;
 
    MyString c(b);
    cout << "【调用拷贝构造函数实现初始化】" << endl;
    cout << "string c = " << c << endl;
    cout << "Length = " << c.length() << endl << endl;
 
    MyString d = b;    //这里不会再次调用缺省构造函数进行初始化
    cout << "【调用 =(对象) 实现赋值】" << endl;
    cout << "string d = " << d << endl;
    cout << "Length = " << d.length() << endl << endl;
 
    MyString e = "00000000";
    cout << "【调用 =(动态指针) 实现赋值】" << endl;
    cout << "string d = " << e << endl;
    cout << "Length = " << e.length() << endl << endl;
 
    MyString f = "abcdefghijklmn";
    char str = f[5];
    cout << "【调用 []  实现索引定位输出】" << endl;
    cout << "f[5] = " << str << endl << endl;
 
    return 0;
}

二：拓展功能

字符串长度的比较

使用</>/>=/<=等符号进行比较，返回bool值

• bool operator >(const MyString &str);
• bool operator >(const char * c_str);
• bool operator <(const MyString &str);
• bool operator <(const char * c_str);
• bool operator >=(const MyString &str);
• bool operator >=(const char * c_str);
• bool operator <=(const MyString &str);
• bool operator <=(const char * c_str);

字符串的排序功能

使用类中的成员函数对类中的私有字符串进行从小到大的排序：

• A.Sort_String_LB();
• A.Sort_String_BL();

字符串的倒置

使用类中的成员函数对类中的私有字符串进行倒置：

A.Reverse();

字符串中指定两个字符的交换

A.ChangeTwoCharPosition(int firstposition,int second position);

查找某字符串是否位于指定的字符串中(采用暴力查找)

A.Find(char *search_string);

完整版源码

MyString.h

#pragma once
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
 
#include <iostream>
#include <string.h>    //会借用strlen与strcpy函数实现相应的功能
using namespace std;
 
class MyString {
public:
    //构造函数+析构函数
    MyString();
    MyString(const char *const);
    MyString(const MyString &);
    ~MyString();
 
    //直接调用字符串首指针返回，返回的指针可以直接使用cout<<输出
    const char * getString() const;    
 
    //求字符串的长度(直接返回类中的私有成员len的值)
    //const函数不能修改其数据成员,仅仅起到输出数据的作用
    int length()const;    
    int size() const;   
 
    //重载赋值运算符，使得可以使用对象与"xxxxxx"来赋值
    MyString & operator = (const MyString &);
    MyString & operator = (const char *    );
 
    //重载下标运算符
    char & operator [] (const int index);
 
    //重载输出运算符
    friend ostream & operator << (ostream &, const MyString &);    
 
    //字符串长度比较
    bool operator >(const MyString &str);
    bool operator >(const char * c_str);
    bool operator <(const MyString &str);
    bool operator <(const char * c_str);
    bool operator >=(const MyString &str);
    bool operator >=(const char * c_str);
    bool operator <=(const MyString &str);
    bool operator <=(const char * c_str);
 
    //字符串内部内容的冒泡排序(ASCII码),Little->Big
    void Sort_String_LB();
    void Sort_String_BL();
 
    //对字符串进行倒置
    void Reverse();
 
    //交换字符串中两个字符的位置
    void ChangeTwoCharPosition(int firstposition, int secondposition);
 
    //查询某字符串是否是指定字符串的子串(暴力模式)
    bool Find(char *search_string);
 
private:
    char * str;    //指向数组首地址(此时为野指针)
    int len;    //字符串的长度
 
};

MyString.cpp

#include "MyString.h"
using namespace std;
 
MyString::MyString()    //构造空字符串
{
    str = new char[1];
    str[0] = '\0';
    len = 0;
}
 
MyString::MyString(const char * const P)    //按照动态指针来构造相应的字符串
{
    if (P)
    {
        len = strlen(P);    //取长度
        str = new char[len + 1];    //开空间
        strcpy(str, P);    //复制值
    }
    else
    {
        MyString();    //如果传入的字符串为空，直接调用缺省值构造函数
    }
}
 
MyString::MyString(const MyString & AnotherMyString)  //拷贝构造函数，这里的形参使用了const，该形参类中的所有函数都要使用const来修饰
{
    len = AnotherMyString.length();
    str = new char[len + 1];
    strcpy(str, AnotherMyString.str);
}
 
int MyString::length() const   //求长度成员函数
{
    return len;
}
 
int MyString::size() const
{
    return len;
}
 
const char * MyString::getString()const
{
    return str;
}
 
MyString & MyString::operator=(const MyString &AnotherMyString)
{
    if (&AnotherMyString == this)
    {
        return *this;
    }
    //delete[] str;
    len = AnotherMyString.length();
    str = new char[len + 1];
    strcpy(str, AnotherMyString.str);
    return *this;
    // TODO: 在此处插入 return 语句
}
 
MyString & MyString::operator=(const char * P)
{
    //delete[] str;
    len = strlen(P);
    str = new char[len + 1];
    strcpy(str, P);
    return *this;
    // TODO: 在此处插入 return 语句
}
 
char & MyString::operator[](const int index)
{
    if (index > len)    //如果索引越界，输出最后一个字符
    {
        cout << "Warning!!!" << endl;
        cout << "Out of boundary! The last char is: ";
        return str[len - 1];
    }
    else
    {
        return str[index-1];
    }
    // TODO: 在此处插入 return 语句
}
 
bool MyString::operator>(const MyString & str)
{
    if (this->len > str.len)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
    return false;
}
 
bool MyString::operator>(const char * c_str)
{
    if (this->len > int (strlen(c_str)))
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
    return false;
}
 
bool MyString::operator<(const MyString & str)
{
    if (this->len < str.len)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
    return false;
}
 
bool MyString::operator<(const char * c_str)
{
    if (this->len < int(strlen(c_str)))
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
    return false;
}
 
bool MyString::operator>=(const MyString & str)
{
    if (this->len > str.len)
    {
        return true;
    }
    else if (this->len = str.len)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
    return false;
}
 
bool MyString::operator>=(const char * c_str)
{
    if (this->len > int(strlen(c_str)))
    {
        return true;
    }
    else if (this->len = strlen(c_str))
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
    return false;
}
 
bool MyString::operator<=(const MyString & str)
{
    if (this->len < str.len)
    {
        return true;
    }
    else if (this->len = str.len)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
    return false;
}
 
bool MyString::operator<=(const char * c_str)
{
    if (this->len > int (strlen(c_str)))
    {
        return true;
    }
    else if (this->len = strlen(c_str))
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
    return false;
}
 
void MyString::Sort_String_LB()
{
    int length = this->len;
    char temp_data;
    char *c_str = this->str;
    bool ischanged = false;
    for (int i = length-1; i > 0; i--)
    {
        for (int j = 0; j < i; j++)
        {
            if (c_str[j] > c_str[j + 1])
            {
                temp_data = c_str[j];
                c_str[j] = c_str[j + 1];
                c_str[j + 1] = temp_data;
                ischanged = true;
            }
        }
        if (!ischanged)
        {
            return;
        }
    }
}
 
void MyString::Sort_String_BL()
{
    int length = this->len;
    char temp_data;
    char *c_str = this->str;
    bool ischanged = false;
    for (int i = length - 1; i > 0; i--)
    {
        for (int j = 0; j < i; j++)
        {
            if (c_str[j] < c_str[j + 1])
            {
                temp_data = c_str[j];
                c_str[j] = c_str[j + 1];
                c_str[j + 1] = temp_data;
                ischanged = true;
            }
        }
        if (!ischanged)
        {
            return;
        }
    }
}
 
void MyString::Reverse()
{
    int length = this->len;
    char *c_str = this->str;
    char temp_data;
    for (int i = 0; i < length/2; i++)
    {
        temp_data = c_str[i];
        c_str[i] = c_str[length-1-i];
        c_str[length-1-i] = temp_data;
    }
}
 
void MyString::ChangeTwoCharPosition(int firstposition, int secondposition)
{
    int length = this->len;
    char *c_str = this->str;
    char temp_data;
    if (firstposition > len || secondposition > len)
    {
        cout << "输入下标越界，数组实际长度为： " << length << endl;
        return;
    }
    else
    {
        temp_data = c_str[firstposition-1];
        c_str[firstposition-1] = c_str[secondposition-1];
        c_str[secondposition-1] = temp_data;
    }
}
 
bool MyString::Find(char * search_string)   
{
    int length = this->len;
    char *c_str = this->str;
    bool judge = false;
    //确保i每次可以往后移动一位
    int temp_data=0;
 
    for (int i = 0,j=0; j < strlen(search_string)&&i<length; )
    {
        if (c_str[i] == search_string[j])
        {
            //cout << c_str[i] << "==" << search_string[j] << endl;
            //cout << i << "::" << j << endl;
            judge = true;
            i++;
            j++;
        }
        else
        {
            judge = false;
            temp_data++;
            i = temp_data;
            j = 0;
        }
    }
    return judge;
}
 
 
MyString::~MyString()    //释放数组空间
{
    delete[] str;
    len = 0;
}
 
ostream & operator << (ostream & output, const MyString & str)    //重载输出运算符
{
    output << str.getString();
    return output;
    // TODO: 在此处插入 return 语句
}

Test_Possess.cpp

#include "MyString.h"
using namespace std;
 
int main()
{
    MyString a;
    cout << "【调用缺省构造函数实现初始化】" << endl;
    cout << "string a = " << a << endl;
    cout << "Length = " << a.length() << endl << endl;
 
    MyString b("123456");
    cout << "【调用普通构造函数实现初始化】" << endl;
    cout << "string b = " << b << endl;
    cout << "Length = " << b.length() << endl << endl;
 
    MyString c(b);
    cout << "【调用拷贝构造函数实现初始化】" << endl;
    cout << "string c = " << c << endl;
    cout << "Length = " << c.length() << endl << endl;
 
    MyString d = b;    //这里不会再次调用缺省构造函数进行初始化
    cout << "【调用 =(对象) 实现赋值】" << endl;
    cout << "string d = " << d << endl;
    cout << "Length = " << d.length() << endl << endl;
 
    MyString e = "00000000";
    cout << "【调用 =(动态指针) 实现赋值】" << endl;
    cout << "string d = " << e << endl;
    cout << "Length = " << e.length() << endl << endl;
 
    MyString f = "abcdefghijklmn";
    char str = f[5];
    cout << "【调用 []  实现索引定位输出】" << endl;
    cout << "f[5] = " << str << endl << endl;
 
    //测试字符串的大小比较功能
    MyString A1 = "123456789";
    MyString B1 = "4321";
    MyString C1 = "456";
    MyString D1 = "456789";
    if (A1 >= B1)
    {
        cout << "A1>=B1" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "A1<B1" << endl;
    }
 
    //测试字符串的排序功能
    B1.Sort_String_LB();
    cout << B1 << endl;
 
    //测试字符串的倒置功能
    A1.Reverse();
    cout << A1 << endl;
 
    //测试指定两个字符的交换
    A1.ChangeTwoCharPosition(1, 9);
    cout << A1 << endl;
 
    //判断某字符串是否为指定字符串的子串
    if (D1.Find("678"))
    {
        cout << "Successful!" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Fail!" << endl;
    }
    return 0;
}

三：细节部分修改

本次更新了 "取消了strlen()与strcpy()的使用，在间接调用该接口的自定义函数中，使用自定义方法实现这两个接口的功能" 

这里仅仅给出了替换部分部分示例，其他部分也可按照相同原理替换：

1.使用指针实例化对象部分

MyString::MyString(char * P)    //按照动态指针来构造相应的字符串
{
    char * temp_P = P;   //使得指针指向的内存重置
    if (P)
    {
        int xx_length = 0;
        while (*P != '\0')
        {
            xx_length++;
            P = P + sizeof(char);
        }
        len = xx_length;
        P = temp_P;
        //len = strlen(P);    //取长度
        str = new char[len + 1];    //开空间
        strcpy(str, P);    //复制值
    }
    else
    {
        MyString();    //如果传入的字符串为空，直接调用缺省值构造函数
    }
}

2.重载 "=" 运算符函数的过程

MyString & MyString::operator=(char * P)
{
    //delete[] str;
    char *temp_P = P;
    int xx_length = 0;
    char temp = '0';
    while (*P != '\0')
    {
        xx_length++;
        P = P + sizeof(char);
    }
    //len = strlen(P);
    len = xx_length;
    P = temp_P;
    str = new char[len + 1];
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        *str = *P;
        str += sizeof(char);
        P += sizeof(char);
    }
    //strcpy(str, P);
    return *this;
    // TODO: 在此处插入 return 语句
}

（ 附加：对于自定义的类，需要尽量减少对其他头文件的需求。）

到此这篇关于详解如何利用C++实现Mystring类的文章就介绍到这了,更多相关C++ Mystring类内容请搜索自由互联以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自由互联！