【C++进阶】深入STL之string：模拟实现走进C++字符串的世界

前言：在C++中，string是一个极其重要且常用的类，它为我们提供了丰富的字符串操作功能。然而，了解其背后的实现原理，不仅可以帮助我们更好地使用它，还能让我们对C++的内存管理、模板编程等有更深入的理解。本文将带你走进C++字符串的世界，通过模拟实现一个简单的string类，来探索其内部机制

模拟实现string类,最主要是实现string类的构造、拷贝构造、赋值运算符重载以及析构函数

📒1. string类的成员变量

首先我们要先搞清楚string的成员变量，我们清楚string类在底层实际上就是一个字符指针，在模拟实现string之前，我们创建一个属于自己的命名空间来与库里面的区分

📒2. string的构造函数

🎈无参的构造函数

注意：在调用无参的构造函数时，库里面并不只是开了空间，它还干了其他事情，所以我们在自己模拟现实时，一定不能用nullptr去初始化，否则就会出错，因此我们放一个'\0'进去！

std::string无参构造：

🎩带参的构造函数

在带参的构造函数因为常量字符串最后自带了一个'\0'，因此我们什么都不用带

📒3. string的析构函数

string的析构函数非常简单，只需要将空间用delete释放，并且将各个指针置为空，将空间大小变为0

📒4. string的拷贝构造函数

🔥 浅拷贝

首先我们来看一段拷贝构造的模拟实现：

为什么会引发异常呢？

我们发现s1和s2都指向都一块空间，在释放时同一块空间是不可以被释放多次的，从而引起了崩溃，而这就是浅拷贝！

浅拷贝： 也称位拷贝，编译器只是将对象中的值拷贝过来。如果对象中管理资源，最后就会导致多个对象共享同一份资源，当一个对象销毁时就会将该资源释放掉，而此时另一些对象不知道该资源已经被释放，以为还有效，所以当继续对资源进项操作时，就会发生发生了访问违规，

可以采用深拷贝解决浅拷贝问题，即：每个对象都有一份独立的资源，不要和其他对象共享

💧 深拷贝

深拷贝：每个对象都有一份独立的资源，不要和其他对象共享

注意： 关于浅拷贝一定要引起重视！

📒5. string类的运算符重载

operator= 在operator=上，我们有两种写法

传统写法

• 传统写法函数的运用引用传参，通过创建中间变量，并开辟空间然后将参数拷贝进中间变量，再把这个中间变量的地址传给this，从而实现了operator=的功能

现代写法

• 现代写法使用了库中的swap函数，从而让函数达到一个简洁的目的，该函数的参数是一个临时拷贝变量，深拷贝后，通过swap交换即可

operator<, operator==

关于比较我们就讲这两个，对于其他的都可用operator<, operator==去进行推导！

📒6. string容量相关函数

size,capacity,resize,reverse

size，capacity这两个函数的模拟实现相对简单，我们简单实现一下就可以

reverse只会改变capacity的大小,并不会改变size的大小

resize与reserve类似会改变size大小,但是也会改变capacity大小

📒7. string常用函数模拟

⭐查找

⭐ 添加

因为在添加中+=既可以添加字符也可以添加字符串，往往在日常中的使用频率是最高的，所以推荐大家使用+=来代替push_back和append

📒8. 总结

经过对STL中string的深入探索与模拟实现，我们仿佛揭开了一个隐藏在C++深处的奇妙世界。这个旅程不仅让我们对string这一基础数据类型有了更为深刻的理解，也让我们领略了STL背后的设计理念与精巧实现，让我们携手共进，共同走进C++字符串的奇妙世界！ 谢谢大家支持本篇到这里就结束了，祝大家天天开心！