详解如何利用C++实现Mystring类

如何利用 C++ 实现 Mystring 类

Mystring 类的功能是代表一个字符串，并提供针对此字符串的各种操作。下面，我们将分步骤详解如何利用 C++ 实现 Mystring 类。

1. 定义类

先定义一个 Mystring 类，实现其基本功能。其中，我们需要考虑以下几点：

• 数据成员：需要保存字符串所占用的内存及其长度；
• 成员函数：需要实现字符串的构造与析构函数、字符串的复制以及连接等操作；
• 运算符重载：需要重载操作符，如 =、+、==、!= 等。

class Mystring {
private:
    char* str; // 保存字符串的指针
    size_t length; // 字符串的长度

public:
    // 默认构造函数
    Mystring();

    // 字符串赋值构造函数
    Mystring(const char* s);

    // 拷贝构造函数
    Mystring(const Mystring& other);

    // 析构函数
    ~Mystring();

    // 字符串长度
    size_t size() const;

    // 字符串连接
    Mystring operator+(const Mystring& other) const;

    // 字符串赋值
    Mystring& operator=(const Mystring& other);

    // 字符串相等性判断
    bool operator==(const Mystring& other) const;
    bool operator!=(const Mystring& other) const;
};

1. 实现类

接下来，我们需要实现 Mystring 类的各个成员函数。如下所示：

// 默认构造函数
Mystring::Mystring() : str(nullptr), length(0) {}

// 字符串赋值构造函数
Mystring::Mystring(const char* s) : str(nullptr), length(std::strlen(s)) {
    if (s == nullptr) { // 健壮性检查
        return;
    }
    str = new char[length + 1];
    std::strcpy(str, s);
}

// 拷贝构造函数
Mystring::Mystring(const Mystring& other) : str(nullptr), length(other.length) {
    if (other.str == nullptr) {
        return;
    }
    str = new char[other.length + 1];
    std::strcpy(str, other.str);
}

// 析构函数
Mystring::~Mystring() {
    if (str != nullptr) {
        delete[] str;
        str = nullptr;
        length = 0;
    }
}

// 字符串长度
size_t Mystring::size() const {
    return length;
}

// 字符串连接
Mystring Mystring::operator+(const Mystring& other) const {
    Mystring new_string;
    new_string.length = length + other.length;
    new_string.str = new char[new_string.length + 1];
    if (str != nullptr) {
        std::strcpy(new_string.str, str);
    }
    if (other.str != nullptr) {
        std::strcat(new_string.str, other.str);
    }
    return new_string;
}

// 字符串赋值
Mystring& Mystring::operator=(const Mystring& other) {
    // 自我赋值检查
    if (this == &other) {
        return *this;
    }
    delete[] str;
    length = other.length;
    str = new char[length + 1];
    std::strcpy(str, other.str);
    return *this;
}

// 字符串相等性判断
bool Mystring::operator==(const Mystring& other) const {
    return std::strcmp(str, other.str) == 0;
}

bool Mystring::operator!=(const Mystring& other) const {
    return std::strcmp(str, other.str) != 0;
}

1. 示例说明

接下来，我们将使用两个实例来说明 Mystring 类的使用。

示例一：Mystring 对象的构造与析构

#include <iostream>
#include "Mystring.h"

int main() {
    Mystring s1; // 调用默认构造函数
    Mystring s2("hello world"); // 调用字符串赋值构造函数
    Mystring s3(s2); // 调用拷贝构造函数
    std::cout << s1.size()<<std::endl; // 0
    std::cout << s2.size()<<std::endl; // 11
    std::cout << s3.size()<<std::endl; // 11
    return 0;
} 

示例二：Mystring 对象的赋值和拼接

#include <iostream>
#include "Mystring.h"

int main() {
    Mystring s1("hello");
    Mystring s2("world");
    Mystring s3 = s1 + s2; // 字符串拼接
    Mystring s4;
    s4 = s3; // 字符串赋值
    std::cout << s3.size() << std::endl; // 10
    std::cout << s4.size() << std::endl; // 10
    std::cout << (s3 == s4) << std::endl; // 1
    std::cout << (s3 != s4) << std::endl; // 0
    return 0;
}

这些操作都需要在 Mystring 类中实现，包括字符串长度、字符串连接、字符串赋值和字符串相等性判断等。