string的模拟实现

string的模拟实现

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#pragma once
#include<iostream>
#include<string.h>
#include<assert.h>

namespace bit
{
	class string
	{
	public:
		typedef char* iterator;
		typedef const char* const_iterator;

		const_iterator begin() const
		{
			return _str;
		}

		const_iterator end() const
		{
			return _str + _size;
		}

		iterator begin()
		{
			return _str;
		}

		iterator end()
		{
			return _str + _size;
		}

		const char* c_str()const
		{
			return _str;
		}

		string(const char* str="")
			:_size(strlen(str))
		{
			_capacity=_size;
			_str=new char[_capacity+1];
			strcpy(_str, str);
		}

		// 1.现代写法
		string(const string& s)
		{
			string tmp(s._str);
			swap(tmp);
		}
		// 2.传统写法
		//string(const string& s)
		//{
		//	_str = new char[s._capacity+1];
		//	strcpy(_str, s._str);
		//	_size = s._size;
		//	_capacity = s._capacity;
		//}

		// 1.现代写法
		string& operator=(string tmp)
		{
			swap(tmp);
			return *this;
		}
		// 2.传统写法
		//string& operator=(const string& s)
		//{
		//	char* tmp = new char[s._capacity + 1];
		//	strcpy(tmp, s._str);
		//	delete[] _str;
		//	_str = tmp;
		//	_size = s._size;
		//	_capacity = s._capacity;
		//	return *this;
		//}

		~string()
		{
			delete[] _str;
			_str = nullptr;
			_size = _capacity = 0;
		}

		size_t size()const
		{
			return _size;
		}

		size_t capacity()const
		{
			return _capacity;
		}

		char& operator[](int pos)
		{
			assert(pos < _size);
			return _str[pos];
		}

		const char& operator[](int pos)const
		{
			assert(pos < _size);
			return _str[pos];
		}

		// 1. 版本
		void resize(size_t n, char ch = '\0')
		{
			if (n <= _size)
			{
				_str[n] = '\0';
				_size = n;
			}
			else
			{
				for (int i = n; i > _size; i--)
				{
					push_back('\0');
				}
				_size = n;
			}
		}
		// 2. 版本
		//void resize(size_t n, char ch = '\0')
		//{
		//	if (n <= _size)
		//	{
		//		_str[n] = '\0';
		//		_size = n;
		//	}
		//	else
		//	{
		//		reserve(n);
		//		for (size_t i = _size; i < n; i++)
		//		{
		//			_str[i] = ch;
		//		}
		//		_str[n] = '\0';
		//		_size = n;
		//	}
		//}

		void reserve(size_t n)
		{
			if (n > _capacity)
			{
				char* tmp = new char[n+1];
				strcpy(tmp, _str);
				delete[] _str;
				_str = tmp;
				_capacity = n;
			}
		}

		//优化版本
		void push_back(char ch)
		{
			insert(_size, ch);
		}
		// 原始版本
		//void push_back(char ch)
		//{
		//	// 扩容2倍
		//	if (_size == _capacity)
		//	{
		//		reserve(_capacity==0?4:2 * _capacity);
		//	}
		//	_str[_size++] = ch;
		//	_str[_size] = '\0';
		//}

		//优化版本
		void append(const char* str)
		{
			insert(_size, str);
		}
		// 原始版本
		//void append(const char* str)
		//{
		//	// 扩容
		//	size_t len = strlen(str);
		//	if (_size + len > _capacity)
		//	{
		//		reserve(_size + len);
		//	}
		//	//strcat(_str, str);需要找_str结尾效率低
		//	strcpy(_str + _size, str);
		//	_size += len;
		//}

		string& operator+=(char ch)
		{
			push_back(ch);
			return *this;
		}


		string& operator+=(const char* str)
		{
			append(str);
			return *this;
		}

		// 1.版本
		void insert(size_t pos, char ch)
		{
			assert(pos <= _size);
			// 扩容2倍
			if (_size == _capacity)
			{
				reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);
			}

			//这种写法:
			// 1.end 不能用size_t类型,如果pos=0 , end减到0后会死循环
			// 2.必须强转pos为int,否则-1>pos(-1是size_t中最大值)
			/*int end = _size;
			while (end >= (int)pos)
			{
				_str[end + 1] = _str[end];
				--end;
			}*/
			size_t end = _size + 1;
			while (end > pos)
			{
				_str[end] = _str[end - 1];
				--end;
			}
			_str[pos] = ch;
			++_size;
		}
		// 2.版本
		//void insert(size_t pos, char ch)
		//{
		//	assert(pos <= _size);
		//	if (_size == _capacity)
		//	{
		//		reserve(_capacity == 0 ? 4 : 2 * _capacity);
		//	}
		//	char* tmp = new char[_capacity];
		//	strcpy(tmp, _str + pos - 1);
		//	strcpy(_str + pos, tmp);
		//	_str[pos] = ch;
		//	++_size;
		//}


		// 1.版本
		void insert(size_t pos, const char* str)
		{
			assert(pos <= _size);
			// 扩容
			size_t len = strlen(str);
			if (_size + len > _capacity)
			{
				reserve(_size + len);
			}
			size_t end = _size + len;
			while (end > pos + len - 1)
			{
				_str[end] = _str[end - len];
				--end;
			}
			strncpy(_str + pos, str, len);
			_size +=len;
		}
		// 2.版本
		//void insert(size_t pos, const char* str)
		//{
		//	assert(pos <= _size);
		//	size_t len = strlen(str);
		//	if (_size+len > _capacity)
		//	{
		//		reserve(_size + len);
		//	}
		//	char* tmp = new char[_capacity];
		//	strcpy(tmp, _str + pos);
		//	strcpy(_str + pos, str);
		//	strcpy(_str + pos + len, tmp);
		//	_size += len;
		//}

		void erase(size_t pos, size_t len = npos)
		{
			assert(pos < _size);
			if (len == npos || len >= _size - pos)//不能写len + pos >= _size ,>=左边有溢出风险
			{
				_str[pos] = '\0';
				_size = pos;
			}
			else
			{
				strcpy(_str + pos, _str + pos + len);
				_size -= len;
			}
		}

		void swap(string& s)
		{
			std::swap(_str, s._str);
			std::swap(_size, s._size);
			std::swap(_capacity, s._capacity);
		}

		size_t find(char ch,size_t pos=0)const
		{
			assert(pos < _size);
			for (size_t i = pos; i < _size; i++)
			{
				if (_str[i] == ch)
					return i;
			}
			return npos;
		}

		size_t find(char* sub, size_t pos = 0)const
		{
			assert(pos < _size);
			const char* p = strstr(_str + pos, sub);
			if (p)
			{
				return p - _str;
			}
			else
			{
				return npos;
			}
		}

		// 1. 版本
		string substr(size_t pos = 0, size_t len = npos)
		{
			string sub;
			//if (len == npos || len >= _size-pos)
			if (len >= _size - pos)
			{
				for (size_t i = pos; i < _size; i++)
				{
					sub += _str[i];
				}
			}
			else
			{
				for (size_t i = pos; i < pos + len; i++)
				{
					sub += _str[i];
				}
			}
			return sub;
		}
		// 2. 版本
		//string substr(size_t pos=0, size_t len = npos)
		//{
		//	string s;
		//	if (len == npos || len > _size - pos)
		//	{
		//		s.reserve(_size - pos+1);
		//		strncpy(s._str, _str + pos, _size - pos);
		//		s._size = _size - pos;
		//		s += '\0';
		//	}
		//	else
		//	{
		//		s.reserve(len+1);
		//		strncpy(s._str, _str + pos, len);
		//		s._size = len;
		//		s += '\0';
		//	}
		//	return s;
		//}

		void clear()
		{
			_size = 0;
			_str[_size] = '\0';
		}

	private:
		char* _str=nullptr;
		size_t _size=0;
		size_t _capacity=0;

	public:
		static const int npos;
	};

	const int string::npos = -1;

	void swap(string& x, string y)
	{
		x.swap(y);
	}

	bool operator==(const string& s1,const string& s2)
	{
		int ret = strcmp(s1.c_str(), s2.c_str());
		return ret == 0;
	}

	bool operator<(const string& s1, const string& s2)
	{
		int ret = strcmp(s1.c_str(), s2.c_str());
		return ret < 0;
	}

	bool operator<=(const string& s1, const string& s2)
	{
		return s1<s2||s1==s2;
	}

	bool operator>(const string& s1, const string& s2)
	{
		return !(s1 <= s2);
	}

	bool operator>=(const string& s1, const string& s2)
	{
		return !(s1 <= s2);
	}

	bool operator!=(const string& s1, const string& s2)
	{
		return !(s1 == s2);
	}

	std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const string& s)
	{
		for (auto ch : s)
		{
			out << ch;
		}
		return out;
	}

	//优化版本
	std::istream& operator>>(std::istream& in, string& s)
	{
		s.clear();
		char ch;
		//in >> ch;
		//这种写法不行
		//c++的cin和c语言的scanf读字符时取不到空格或者换号
		//把空格或者换号默认为分隔符, 默认忽略掉.
		// 解决办法:
		//1.c语言用getchar或者getc
		//2.c++用istream类里面的get
		// 注意:	
		//c++不能用c语言的办法, c语言和c++的io流不是同一个, 它们各自有各自的缓冲区.(c++会做兼容, 但是还是不要用getchr)
		ch = in.get();
		char buff[128];
		//比s.reserve(128)好:1. 栈上开空间比堆上更快一些, 2.buff是局部变量不会一直占用空间

		size_t i = 0;
		while (ch != '\n' && ch != ' ')
		{
			buff[i++] = ch;
			if (i == 127)
			{
				s[127] = '\0';
				s += buff;//省的总是扩容,提高效率
				i = 0;
			}
			ch = in.get();
		}

		if (i > 0)
		{
			buff[i] = '\0';
			s += buff;
		}
		return in;
	}
	//原始版本
	//std::istream& operator>>(std::istream& in, string& s)
	//{
	//	s.clear();
	//	char ch;
	//	//in >> ch;
	//	//这种写法不行
	//	//c++的cin和c语言的scanf读字符时取不到空格或者换号
	//	//把空格或者换号默认为分隔符, 默认忽略掉.
	//	// 解决办法:
	//	//1.c语言用getchar或者getc
	//	//2.c++用istream类里面的get
	//	// 注意:	
	//	//c++不能用c语言的办法, c语言和c++的io流不是同一个, 它们各自有各自的缓冲区.(c++会做兼容, 但是还是不要用getchr)
	//	ch = in.get();
	//	while (ch != '\n' && ch != ' ')
	//	{
	//		s += ch;//总是扩容,提高效率
	//		ch = in.get();
	//	}
	//	return in;
	//}

	//优化版本
	std::istream& getline(std::istream& in, string& s)
	{
		s.clear();
		char ch;
		ch = in.get();
		char buff[128];
		size_t i = 0;
		while (ch != '\n')
		{
			buff[i++] = ch;
			if (i == 127)
			{
				buff[127] = '\0';
				s += buff;
				i = 0;
			}
			ch = in.get();
		}

		if (i > 0)
		{
			buff[i] = '\0';
			s += buff;
		}
		return in;
	}
	//原始版本
	//std::istream& getline(std::istream& in, string& s)
	//{
	//	s.clear();
	//	char ch;
	//	ch = in.get();
	//	while (ch != '\n')
	//	{
	//		s += ch;
	//		ch = in.get();
	//	}
	//	return in;
	//}

}