实现一个string类
需要实现的基本功能:构造函数、拷贝构造函数、赋值函数、析构函数. (以前合称big three, 现在叫做copy control)
1 class String { 2 public: 3 String(const char* str = ""); 4 String(const String& rhs); 5 ~String(); 6 String& operator=(const String& rhs); 7 size_t size const(); 8 const char* c_str const(); 9 private: 10 char* data; 11 }; 12 13 /* 不简洁版本 14 String::String(const char* str) { 15 if (str == NULL) { 16 data = new char[1]; 17 *data = '\0'; 18 } else { 19 int len = strlen(str); 20 data = new char[len + 1]; 21 strcpy(data, str); 22 } 23 } 24 */ 25 26 String::String(const char* str) { 27 data = new char[strlen(str) + 1]; 28 strcpy(data, str); 29 } 30 31 String::~String() { 32 delete[] data; 33 } 34 35 String::String(const String& rhs) { 36 data = new char[rhs.size() + 1]; 37 strcpy(data, rhs.c_str()); 38 } 39 40 // bad version 41 String& String::operator=(const String& rhs) { 42 if (this != &rhs) { 43 delete[] data; 44 data = new char[rhs.size() + 1]; 45 strcpy(data, rhs.c_str()); 46 } 47 return *this; 48 } 49 50 size_t String::size() const{ 51 return strlen(data); 52 } 53 54 const char* String::c_str const() { 55 return data; 56 }
改进版:【详情参考ref4、剑指offer第一题】
上面的拷贝构造函数有个潜在隐患:String类涉及到内存分配操作,这个new操作可能会抛出异常。
解决方法:
可以通过”copy and swap“的策略来实现。其原理很简单:即先对打算修改的对象做出一个副本(copy),在副本上做必要的修改。如果生成副本时出现任何异常,原对象依然能保证不变。如果修改成功,则通过不抛出任何异常的swap函数将副本和原对象进行交换(swap)。[ ref ]
1 String& String::operator=(const String &rhs) { 2 String tmp(rhs); 3 swap(data, tmp.data); 4 return *this; 5 }
如果把参数中的引用传递换成值传递,那就相当于自动创建出一个临时对象来。如下是另一种等价形式。
1 String& String::operator=(String rhs) { 2 swap(data, rhs.data); 3 return *this; 4 }
在swap之后,相当于两指针指向的内存区域进行了互换。当退出函数时,tmp生命周期已到,将被销毁,但是它销毁时释放的是交换后的内存区域,即原来的data所指的内存区域;它本来指向的内存区域现在归data管了,不会被释放。
ref2和ref5都考虑了异常安全的问题。
ref:
1. 《高质量C/C++程序设计指南》附录A,B (可能有错误)
2. http://coolshell.cn/articles/10478.html
3. http://noalgo.info/382.html
4. http://blog.csdn.net/worldwindjp/article/details/12967443
5. http://guochunyang.me/2014/10/17/c++-11-zhiyouzhi-yinyong--san---shiyong-c++-11-bianxie-string-lei-yiji--yichang-anquan--de--yunsuanfu/