c++参考std::string自己设计类hstring

一、前言

二、设计需求

三、设计思想

1.功能一

1.功能二

四、设计过程

1.类hstring搭建

2. 实现有参构造函数

3. 实现副本构造函数

4.完整代码

五、结束语

一、前言

在c++中有很多的库，但是在有些时候呢，我们一定要学会自己去设计库，不要老用别人的东西，比方说这个东西方便吗？特别方便。但是这个东西呢，有很大的副作用。

再比方说一些特种项目，你比方说木马病毒啊，然后外挂等等，这种工程里你如果用这样的std::string去做的话，那么它带来的后果是很恶劣的，很可怕的，在这种情况下我怎么做呢？我一般推荐大家是我自己去写一个轻量级的这种字符串类型的库，所以今天我们不学其他的知识点，主要是自己设计一个简单的库。

二、设计需求

我们要设计的项目设计需求比较简单，主要实现简单的功能即可，具体项目功能设计如图：

三、设计思想

我们要设计一个类hsting，就参考这个std::string设计，我们主要不多做，不贪心，我们主要做两个功能。

1.功能一

第一个功能是实现 hstring str("你好!"); 它是一个构造函数，其中传递了一个const char* 类型的字符串 "你好!" 。所以根据分析，我们类hstring中要有一个私有成员变量为char* 类型的成员变量m_str用来展现字符串。

但是我们的m_str赋值操作不能够直接进行赋值，比如：

m_str = str; // str 为形参const char* str

这种写法会直接报错显示：不能将"const char *"类型的值分配到"char *"类型的实体。

所以我们要为m_str申请一块动态的内存空间，空间大小为传递来的r的大小。这里需要在hstring中添加一个成员变量unsigned short len表示str的字节大小。同时需要设计函数getLen()获取str的字节大小。

1.功能二

功能二为hstring strA(str) // 副本构造函数,参数为创造声明的示例str，功能二实现与功能一内容思想基本相似，同时需要注意这里同样也不能够直接赋值：

这是因为m_str为char*类型的指针，存储的是地址。如果直接赋值会导致实例str与strA中的成员变量m_str存储相同的地址，在析构函数中会重复析构两次，导致程序崩溃!

代码和结果展示：

    // 打印地址
    printf("%p\n", str.getStr());
    printf("%p\n", strA.getStr());

四、设计过程

1.类hstring搭建

前期类hstring搭建比较简单，主要是添加简单的成员变量和构造函数初始化功能。

class hstring
{
public:
    // 成员变量初始化
    hstring()
    {
        m_str = new char[1]{0};
        len = 0;
    }  

    // 获取len
    unsigned short getLen() const
    {
        return len;
    }
    // 获取 m_str
    char* getStr() const
    {
        return m_str;
    }
    // 析构函数：释放内存
    ~hstring()
    {
        delete[] m_str;
    }

private:
    char* m_str;
    unsigned short len;
};

2. 实现有参构造函数

主要实现步骤为：

1. 设计获取char字节长度的函数返回值为len

2.为m_str动态申请内存空间，长度为len

3.用c语言中的memcpy功能库，进行内存拷贝操作

代码如下：


    // 有参构造函数
    hstring(const char* str) {
        len = getLen(str);
        m_str = new char[len];
        memcpy(m_str, str, len);
    }
    // 获取形参的字节长度
    unsigned short getLen(const char* hstring)
    {
        while (hstring[this->len++]);
        return len;
    }

3. 实现副本构造函数

与有参构造结构相似

    // 副本构造函数
    hstring(const hstring& hstr)
    {
        
        //m_str = hstr.m_str; ！！！ 错误写法
        len = getLen(hstr.getStr());
        m_str = new char[len];
        memcpy(m_str, hstr.getStr(), len);
    }

    // 第二种写法
    //hstring(const hstring& T): hstring(T.getStr()) {}

4.完整代码

#include <iostream>

class hstring
{
private:
    char* m_str;
    unsigned short len; // 存储字节大小
public:
    // 成员变量初始化
    hstring()
    {
        m_str = new char[1]{0};
        len = 0;
    }
    // 有参构造函数
    hstring(const char* str) {
        len = getLen(str);
        m_str = new char[len];
        memcpy(m_str, str, len);
    }
    // 副本构造函数
    hstring(const hstring& hstr)
    {
        
        //m_str = hstr.m_str; ！！！ 错误写法
        len = getLen(hstr.getStr());
        m_str = new char[len];
        memcpy(m_str, hstr.getStr(), len);
    }

    // 第二种写法
    //hstring(const hstring& T): hstring(T.getStr()) {}

    // 获取形参的字节长度
    unsigned short getLen(const char* hstring)
    {
        while (hstring[this->len++]);
        return len;
    }
    // 重新赋值操作
    void setStr(const char* hstring)
    {
        // 先删除地址
        delete[] m_str;
        len = getLen(hstring);
        m_str = new char[len];
        memcpy(m_str, hstring, len);
    }
    // 获取len
    unsigned short getLen() const
    {
        return len;
    }
    // 获取 m_str
    char* getStr() const
    {
        return m_str;
    }


    // 析构函数：释放内存
    ~hstring()
    {
        delete[] m_str;
    }


};
int main()
{
    hstring str("你好！");  // 构造函数
    hstring strA(str);      // 副本构造函数

    // 打印地址
    printf("%p\n", str.getStr());  
    printf("%p\n", strA.getStr());

}