C++ string实现
原创
string经典实现
作为C++从业者，我相信都会被考察过实现简单的string类，包括构造、析构、拷贝构造以及赋值拷贝等，因为这能够很好的考察面试者的C++基本功。借看《剑指offer》的机会将这个问题重新整理一下。具体实现如下：
class string {
public:
string(const char* cstr = nullptr)
{
if (cstr) {
m_data = new char[strlen(cstr) + 1];
strcpy(m_data, cstr);
} else {
m_data = new char[1];
*m_data = '\0';
}
}
string(const string& str)
{
m_data = new char[strlen(str.m_data) + 1];
strcpy(m_data, str.m_data);
}
~string()
{
delete[] m_data;
}
string& operator = (const string& rhs)
{
if (this == &rhs)
return *this;
delete[] m_data;
m_data = new char[strlen(rhs.m_data) + 1];
strcpy(m_data, rhs.m_data);
return *this;
}
friend ostream& operator << (ostream& os, const string& rhs)
{
return os << rhs.m_data;
}
private:
char* m_data;
};赋值拷贝
上述代码赋值拷贝将是面试官的考察重点：
- 是否将返回值声明为该类型的引用，并且在函数结束前返回实例自身的引用（即*this）。因为只有返回一个引用才可以进行连续赋值。如：str1 = str2 = str3
- 是否将传入参数声明为常量引用。如果传入参数不是引用，那么形参到实参会调用一次拷贝构造函数，引用可避免这样无谓消耗，提高代码效率。同时不能改变传入实例的状态，所以要将引用参数加上const关键字。
- 是否释放自己的内存。如果忘记在分配新内存之前释放自身已有的空间，程序将出现内存泄漏。
- 是否判断传入参数和当前实例（*this）是不是同一个实例。如果是同一个不进行赋值操作，直接返回。如果不实现判断就进行赋值，那么赋值前会释放自身空间，那么传入参数的内存也同时被释放，将再也找不到需要赋值的内容。
考虑异常安全
上面是实现使用于C++初级程序员，但对于C++高级程序员来说还需要考虑异常安全性。前面的实现中，我们在分配内存之前释放了m_data的内存，如果此时内存不足导致new char抛出异常，m_data将是一个空指针，这样非常容易导致程序崩溃。也就是说一旦在赋值运算符函数内部抛出一个异常，string的实例不再保持有效的状态，这就违背了安全性原则。
想要在赋值运算符函数中实现异常安全性，我们有两种方法。一个简单的方法是先用new分配新内容再释放原来空间，另一个更好的方法是先创建一个临时变量，再交换临时变量和原来的实例。代码实现如下：
string& operator = (const string& rhs)
{
if (this != &rhs)
{
string tmp(rhs);
char* p = tmp.m_data;
tmp.m_data = m_data;
m_data = p;
}
return *this;
}在上述实现中，先创建一个临时变量tmp，接着将tmp.m_data和自身的m_data交换，由于tmp是一个局部变量，出了作用域就会调用析构函数将内存释放掉。如果临时变量调用构造函数时，由于内存不足抛出bad_alloc等异常，我们还没有修改原来实例的状态，因此实例是有效的，这保证了异常安全性。
原创声明：本文系作者授权腾讯云开发者社区发表，未经许可，不得转载。
如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
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