C++实现String类实例代码

要实现一个C++的String类，需要考虑以下几个方面的内容：

1. 设计类的成员变量和方法：String类应该包含哪些属性和方法。常见的成员变量包括字符串指针、字符串长度等，常见的方法包括构造函数、拷贝构造函数、析构函数、重载运算符等。

2. 实现类的方法：根据设计的类成员变量和方法，实现对应的方法。

3. 测试类的方法：编写测试用例，对实现的类进行测试。

下面我们通过示例演示如何实现C++的String类。

设计类的成员变量和方法

在设计String类时，我们应该考虑字符串的长度和字符串本身的内容。因此，我们可以为String类设计以下两个成员变量：

char* data; // 指向字符串的指针
int length; // 字符串的长度

根据成员变量，我们可以设计以下几个方法：

// 构造函数
String(const char* str);

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

// 析构函数
~String();

// 重载运算符
String& operator=(const String& other);
String& operator+=(const String& other);
bool operator==(const String& other) const;

实现类的方法

我们以构造函数和析构函数为例，讲解如何实现String类的方法。

构造函数

// 构造函数
String::String(const char* str) {
    if (str == nullptr) { // 若传入的字符串为空指针，则直接返回
        data = nullptr;
        length = 0;
        return;
    }

    length = strlen(str);
    data = new char[length + 1]; // 需要为data申请足够的空间

    for (int i = 0; i < length; i++) {
        data[i] = str[i]; // 将传入的字符串赋值给data
    }

    data[length] = '\0'; // 字符串末尾需要添加'\0'
}

说明：构造函数是String类的初始化方法，该函数的主要任务是将传入的字符串赋值给data。在实现过程中需要注意字符串长度和申请足够的空间。

析构函数

// 析构函数
String::~String() {
    if (data != nullptr) { // 释放data指向的空间
        delete[] data; // 释放空间
        data = nullptr; // 将指针置为空指针
    }
    length = 0;
}

说明：析构函数的主要任务是释放data指向的内存空间，避免内存泄漏。

测试类的方法

我们可以编写以下两个测试用例，来测试实现的String类是否正确：

1. 测试String类的构造函数。

void test_constructor() {
    String str1(nullptr);
    ASSERT(str1.length == 0 && str1.data == nullptr);

    String str2("");
    ASSERT(str2.length == 0 && str2.data != nullptr);

    String str3("hello world!");
    ASSERT(str3.length == 12 && strcmp(str3.data, "hello world!") == 0);
}

说明：该测试用例测试String类的构造函数是否正确，具体测试场景包括data为nullptr、data不为nullptr以及传入空字符串的情况。

1. 测试String类的重载运算符。

void test_operator() {
    String str1("hello"), str2("world");
    String str3 = str1 + str2;
    ASSERT(str3.length == 10 && strcmp(str3.data, "helloworld") == 0);

    String str4 = str1;
    ASSERT(str4.length == 5 && strcmp(str4.data, "hello") == 0);

    String str5("hello");
    String str6("world");
    ASSERT(str5 == str1 && str2 != str6);
}

说明：该测试用例测试String类的重载运算符是否正确，具体测试运算符包括+、=、==、!=等。

至此，我们就全面介绍了如何设计、实现和测试C++的String类。