【C++】CMyString的实现
面向对象的编程，首先得设计出良好的类体结构和接口，然后是合理的实现．
如何自己设计并实现一个字符串类？这个问题看似简单，其实里面也有不少的玄机．
1 class CMyString 2 { 3 public: 4 CMyString(char* pStr = NULL); 5 CMyString(const CMyString& rhs); 6 CMyString& operator=(const CMyString& rhs); 7 ~CMyString(); 8 ..... 9 private: 10 char* pData; 11 int len; //当前字符串长度，不包括'\0' 12 };
CMyString类中包含指向动态分配内存的指针，因而需要自定义copying函数．
CMyString类中字符串长度表示当前字符串长度，不包括'\0'，在构造字符串时，保证字符串以'\0'结尾．
1 CMyString::CMyString(char *pStr = NULL) 2 { 3 if(pStr == NULL) 4 { 5 pData = NULL; 6 len = 0; 7 } 8 else 9 { 10 len = strlen(pStr); 11 pData = (char*)malloc(sizeof(char) * (len + 1)); 12 memset(pData,'/0',sizeof(char) * (len + 1)); 13 strcpy(pData,pStr); 14 } 15 } 16 17 CMyString::~CMyString() 18 { 19 if(pData != NULL) 20 { 21 free(pData); 22 pData = NULL; 23 len = 0; 24 } 25 }
以C语言函数为基础完成构造函数与析构函数．
copying函数的实现如下：
1 CMyString::CMyString(const CMyString &rhs) 2 { 3 memcpy(this,&rhs,sizeof(CMyString); 4 } 5 6 CMyString& CMyString::operator=(const CMyString &rhs) 7 { 8 CMyString *pStr; 9 pStr = new CMyString(rhs); //调用copy constructor 10 return *pStr; 11 }
上述代码实现存在以下几个问题：
1.copy constructor实现过程，参用的是浅拷贝方式，新建的CMyString对象中的pData指针和rhs对象中的pData指针指向同一块内存区域．
2.operator=实现过程，是调用copy constructor创建一个新对象，并返回，将会丢失当前this指针所对应的对象，与operator=的含义不符．
operator＝是对已经存在的对象进行赋值，而不是重新创建一个对象．
正如<<Effective C++>>提到的，不应该以某个copying函数去实现另一个copying函数．应该将共同机能放进第三个函数中，并由两个copying函数共调用．
针对上述不合理的代码，进行修正，得到如下的代码：
1 CMyString::CMyString(const CMyString& rhs) 2 { 3 if(rhs.pData == NULL) 4 { 5 pData = NULL; 6 len = 0; 7 } 8 else 9 { 10 pData = (char*)malloc(sizeof(char) * (rhs.len + 1)); 11 memset(pData,'/0',sizeof(char) * (rhs.len + 1)); 12 len = rhs.len; //通过对象访问私有成员变量 13 strcpy(pData,rhs.pData); 14 } 15 } 16 CMyString& CMyString::operator=(const CMyString& rhs) 17 { 18 if(this = &rhs) //证同测试 19 return *this; 20 if(pData != NULL) //*this不是空字符串 21 { 22 free(pData); //释放实例自身已有内存 23 } 24 pData = (char*)malloc(sizeof(char) * (rhs.len + 1)); 25 memset(pData,'/0',sizeof(char) * (rhs.len + 1)); 26 len = rhs.len; //通过对象访问私有成员变量 27 strcpy(pData,rhs.pData); 28 }
经过修正后，解决了浅拷贝和当前this所指向对象丢失的问题，但这个实现仍不是异常安全的．
在operator=中，如果第24行分配内存失败，产生异常．此时当前的pData所指向内存已被释放，导致pData指向空指针．
此外，第12行代码中，为什么可以通过对象访问私有成员变量，其详细解释请参考：
http://www.cnblogs.com/dwdxdy/archive/2012/07/17/2595741.html
上述解决方法时，可以利用临时指针保存当前的pData，然后当完成赋值操作后，再根据临时指针释放原始pData所指的空间．
1 CMyString& CMyString::operator=(const CMyString& rhs) 2 { 3 char* pOri = pData; //保存原始指针 4 pData = (char*)malloc(sizeof(char) * (rhs.len + 1)); 5 memset(pData,'/0',sizeof(char) * (rhs.len + 1)); 6 len = rhs.len; 7 strcpy(pData,rhs.pData); 8 free(pOri); //释放原始指针所指内存 9 return *this; 10 }
这种实现，当前rhs和*this是同一个对象，也可以安全完成赋值操作．
参考资料：
Effective C++
http://www.cnblogs.com/xwdreamer/archive/2012/05/14/2500632.html
http://blog.csdn.net/zijinshi/article/details/111039
http://www.cnblogs.com/dwdxdy/archive/2012/07/17/2595821.html
