实现自己的 my_string

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my_string.h

我们经常在 C++ 中使用 std::string 类型，我们应该了解这个类型的基本实现原理，帮助我们更好的理解 C++ 的语法。下面是一段简单的 std::string 的基本简单实现，有兴趣的可以自己实践下。

#ifndef _MY_STRING_H
#define _MY_STRING_H

#include <iostream>
#include <utility>
#include <assert.h>
#include <string.h>

namespace MyStringSpaceOne {

/*
 * A string for write-on-paper in an interview.
 */
class String 
{
public:
    /* 默认构造函数 */
    String() : data(new char[1])
    {
        std::cout << "()" << std::endl;
        *data = '\0';
    }
    /* 带有字符串指针的构造函数 */
    String(const char* str) : data(new char[strlen(str) + 1])
    {
        std::cout << "(*)" << std::endl;
        strcpy(data, str);      
    }
    /* copy 构造函数 */
    String(const String& rhs) : data(new char[rhs.size() + 1])
    {
        std::cout << "(&)" << std::endl;
        strcpy(data, rhs.c_str());
    }
    
    /* noexcept : this fun don`t throw exception */
    ~String() noexcept
    {
        std::cout << "(~)" << std::endl;
        delete [] data;
    }
    
    /* 赋值操作符 */
    String& operator=(String rhs)
    {
        std::cout << "(=)" << std::endl;
        swap(rhs);
        return *this;
    }
    
    /* C++11 移动构造函数 */
    String(String&& rhs) noexcept : data(rhs.data)
    {
        std::cout << "(move)" << std::endl;
        rhs.data = nullptr;
    }
    
    /* 获取 string 的长度 */
    size_t size() const 
    {
        return strlen(data);
    }
    
    /* 获取 string 的 C 字符串 */
    const char* c_str() const
    {
        return data;
    }
    
    /* 给移动构造函数调用的 swap 函数 */
    void swap(String& rhs)
    {
        std::cout << "swap" << std::endl;
        std::swap(data, rhs.data);
    }


private:
    /* 存储字符串的指针 */
    char *data;

};

};

#endif //MY_STRING_H

my_string.cpp

#include <iostream>

#include "my_string.h"


void print_string(const MyStringSpaceOne::String& str)
{
    if (nullptr == str.c_str())
    {
        std::cout << "c_str: nullptr" << std::endl;
        std::cout << "length: 0" << std::endl;
    }
    else 
    {
        std::cout << "c_str: "  << str.c_str() << std::endl;
        std::cout << "length: " << str.size()  << std::endl;
    }

    std::cout << std::endl;
}



int main(void)
{
    const char pstr[] = "hello world";
    
    // 调用默认构造函数
    MyStringSpaceOne::String s1;    
    print_string(s1);
    
    // 调用带有字符串指针的构造函数
    MyStringSpaceOne::String s2(pstr);
    print_string(s2);

    //调用 copy 构造函数
    MyStringSpaceOne::String s3(s2);    
    print_string(s3);

    // 调用赋值操作符
    MyStringSpaceOne::String s4;
    s4 = s2;    
    print_string(s4);

    // 调用移动构造函数
    MyStringSpaceOne::String s5 = std::move(s4);    
    print_string(s5);
    print_string(s4);

    return 0;
}

你需要使用下面的命令编译运行：

gcc my_string.cpp -std=c++11
./a.out

运行结果：

()
c_str: 
length: 0

(*)
c_str: hello world
length: 11

(&)
c_str: hello world
length: 11

()
(&)
(=)
swap
(~)
c_str: hello world
length: 11

(move)
c_str: hello world
length: 11

c_str: nullptr
length: 0

(~)
(~)
(~)
(~)
(~)

可以对照每个函数分析一边，加深理解。

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