C++字符串类的封装你真的了解吗

C++中的字符串处理一直是一个非常重要的话题。在C++原生的标准库中可以使用string类来进行字符串的处理。但是，虽然string类的使用非常简单，但是其内部的底层实现相当复杂。因此，有些时候需要对string类进行二次封装，使其更加适合我们的实际需求。

为何需要封装字符串类

标准库中的string类很多功能已经足够满足日常编码需求，但是在某些特定场景下，这些功能可能不够强大或者满足不了需要。比如：

1. 对于很长的字符串，string类可能过于消耗内存。
2. 对于实时处理的场景，string类的拷贝和赋值操作可能过于耗时。

此时，我们可以为字符串类进行封装，优化其内部实现，以满足我们的需求。

封装方法

封装字符串类的方法一般有两种：

1. 继承string类

继承string类可以方便的继承其现有的方法，并且可以通过重载方法进行优化。例如，我们可以从string类派生一个新的类，并对其构造函数进行改写，使其默认分配空间更小、因此更加节省内存，同时可以重载赋值运算符和拷贝构造函数，以改善其拷贝效率。代码示例如下：

class MyString : public std::string {
public:
    MyString ();
    MyString (const char* s);
    MyString (const char* s, size_t n);
    MyString (const std::string& str);
    MyString (const std::string& str, size_t pos, size_t len);
    MyString (size_t n, char c);
    MyString& operator= (const char* s);
    MyString& operator= (const std::string& s);
    MyString& operator+= (const char* s);
    MyString& operator+= (const std::string& s);
};

2. 自己编写字符串类

自己编写字符串类可以彻底控制底层的实现，因此可以更好地满足自己的需求。一般来说一个储存字符串的类至少需要包含以下成员：

• 构造函数：用来初始化字符串。
• 析构函数：用来释放字符串。
• 拷贝构造函数：用来实现深度拷贝。
• 重载赋值运算符：用来实现深度拷贝。
• 重载加号运算符：用来实现字符串拼接。
• strlen函数：返回字符串的长度。
• strcmp函数：返回两个字符串的比较结果。
• strstr函数：返回字符串中是否包含指定子串。

代码示例如下：

class MyString {
public:
    MyString ();
    MyString (const char* s);
    MyString (const MyString& other);
    ~MyString ();
    MyString& operator= (const MyString& other);
    MyString operator+ (const MyString& other) const;
    char* c_str () const;
    size_t length () const;
    int compare (const MyString& other) const;
    bool contains (const MyString& substr) const;

private:
    char* data_;
    size_t size_;
};

示例说明

示例1：重载赋值运算符

重载赋值运算符可以实现深度拷贝，优化赋值的效率。以下是一个例子：

MyString& MyString::operator= (const MyString& other) {
    if (this != &other) {
        if (size_ < other.size_) {
            delete[] data_;
            data_ = new char[other.size_ + 1];
        }
        strcpy(data_, other.data_);
        size_ = other.size_;
    }
    return *this;
}

示例2：去掉空格

有时候字符串中包含有不必要的字符，比如空格。在实际开发中，我们可能需要把字符串中的空格去掉，以方便后续的操作，示例代码如下：

void remove_space (MyString& str) {
    int p = 0, q = 0;
    while (q < str.length()) {
        if (str[q] != ' ') {
            str[p++] = str[q];
        }
        ++q;
    }
    str[p] = '\0';
    str.size_ = p;
}

以上就是关于C++字符串类的封装的一些攻略，祝大家开发愉快！