1、string類的出現

1.1 C語言中的字符串

C語言中，字符串是以’\0’結尾的一些字符的集合，為了操作方便，C標準庫中提供了一些str系列的庫函數，但是這些庫函數與字符串是分離開的，不太符合面向對象的思想，而且底層空間需要用戶自己管理，稍不留神可能還會越界訪問。
因此C++中，為了讓我們更簡單、方便、快捷的使用字符串類型，C++提供了string類。

2、標準庫中的string類

2.1 string類

string類文檔介紹
string類在使用的時候我們需要包含頭文件 #include ，以及using namespace std;

1. 字符串是表示字符序列的類。
2. 標準的字符串類提供了對此類對象的支持，其接口類似于標準字符容器的接口，但添加了專門用于操作單字節字符字符串的設計特性。
3. string類是使用char(即作為它的字符類型，使用它的默認char_traits和分配器類型(關于模板的更多信息，請參閱basic_string)。
4. string類是basic_string模板類的一個實例，它使用char來實例化basic_string模板類，并用char_traits和allocator作為basic_string的默認參數(根于更多的模板信息請參考basic_string)。
5. 注意，這個類獨立于所使用的編碼來處理字節:如果用來處理多字節或變長字符(如UTF-8)的序列，這個類的所有成員(如長度或大小)以及它的迭代器，將仍然按照字節(而不是實際編碼的字符)來操作。

總結：
1. string是表示字符串的字符串類。
2. 該類的接口與常規容器的接口基本相同，再添加了一些專門用來操作string的常規操作。
3. string在底層實際是：basic_string模板類的別名，
typedef basic_string<char, char_traits, allocator>string;
4. 不能操作多字節或者變長字符的序列。

3、string類的常見接口說明及模擬實現

3.1 string的常見構造

(constructor)函數名稱	功能說明
string()	構造空的string類對象，即空字符串
string(const char* s)	用C-string來構造string類對象
string(size_t n, char c)	string類對象中包含n個字符c
string(const string&s)	拷貝構造函數

int main()
{string s1; // 構造空的string類對象s1string s2("hello"); // 用C格式字符串構造string類對象s2string s3(s2); // 拷貝構造s3return 0;
}

3.2 string的構造函數

namespace s
{class string{public://string()//	:_str(new char[1]{ '\0' })//這里開一個空間，并賦值為\0，如果直接賦值為nullptr的話//	,_size(0)				  //在實例化一個無參對象后，對對象進行操作的時候會引發空指針異常//	,_capacity(0)//{}//全缺省構造函數string(const char* str = "")//常量字符串默認以\0結尾，因此不需要給: _size(strlen(str)), _capacity(_size){_str = new char[_capacity + 1];//多開一個空間，需要存放\0strcpy(_str, str);//將字符串拷貝到_str}private:char* _str;size_t _size;//有效存儲字符個數size_t _capacity;//實際空間};
}

這里我們用一個全缺省將無參構造與構造都包括了。
這個構造函數很簡單，這里就不多講了，大家應該可以看懂。

3.3 string的拷貝構造

傳統寫法：

//拷貝構造
string(const string& s): _size(strlen(s._str)), _capacity(_size)
{_str = new char[_capacity + 1];strcpy(_str, s._str);
}

現代寫法：

void swap(string& s)
{std::swap(_str, s._str);std::swap(_size, s._size);std::swap(_capacity, s._capacity);
}
//現代寫法 s1(s2)
string(const string& s):_str(nullptr),_size(0),_capacity(0)
{string tmp(s._str);//構造swap(tmp);//this->swap(s);
}

庫里提供了交換函數，我們封裝一個交換函數，內部的實現就使用庫里面的swap，我們拷貝構造函數里面先調用構造函數，實例化一個tmp，再將tmp與this交換。

3.4 string的賦值構造

傳統寫法：

string& operator=(const string& s)
{if (this != &s){string tmp(s);//拷貝構造swap(tmp);}return *this;
}

現代寫法：這里與拷貝構造的現代寫法是類似的，不再多說。

void swap(string& s)
{std::swap(_str, s._str);std::swap(_size, s._size);std::swap(_capacity, s._capacity);
}
string& operator=(const string& s)
{if (this != &s){string tmp(s);//拷貝構造swap(tmp);}return *this;
}

我們其實可以對現代寫法繼續精簡一下，我們這里參數是引用傳參，我們不用引用就會產生一次拷貝，對拷貝的形參直接進行交換，這樣就可以簡化寫法，但是這里的效率其實是一樣的，都是一次拷貝構造 + 一次交換。

// 極致寫法，效率與上面一樣
string& operator=(string tmp)//參數直接調用拷貝構造
{swap(tmp);return *this;
}

4、完整代碼

#include <string.h>
#include <algorithm>
using namespace std;namespace s
{class string{public://string()//	:_str(new char[1]{ '\0' })//這里開一個空間，并賦值為\0，如果直接賦值為nullptr的話//	,_size(0)				  //在實例化一個無參對象后，對對象進行操作的時候會引發空指針異常//	,_capacity(0)//{}//全缺省構造函數string(const char* str = "")//常量字符串默認以\0結尾，因此不需要給:_size(strlen(str)),_capacity(_size){_str = new char[_capacity + 1];//多開一個空間，需要存放\0strcpy(_str, str);//將字符串拷貝到_str}//拷貝構造// 傳統寫法//string(const string& s)//	:_size(s._size)//	,_capacity(s._capacity)//{//	_str = new char[s._capacity + 1];//	strcpy(_str, s._str);//}void swap(string& s){std::swap(_str, s._str);std::swap(_size, s._size);std::swap(_capacity, s._capacity);}//現代寫法 s1(s2)string(const string& s):_str(nullptr),_size(0),_capacity(0){string tmp(s._str);//構造swap(tmp);//this->swap(s);}//賦值// 傳統寫法//string& operator=(const string& s)//{//	if (this != &s)//	{//		char* tmp = new char[s._capacity];//		strcpy(tmp, s._str);//		delete[] _str;//		_str = tmp;//將tmp字符串直接給_str，類似淺拷貝//		_size = s._size;//		_capacity = s._capacity;//	}//	return *this;//}//現代寫法//string& operator=(const string& s)//{//	if (this != &s)//	{//		string tmp(s);//拷貝構造//		swap(tmp);//	}//	return *this;//}// 極致寫法，效率與上面一樣string& operator=(string tmp)//參數直接調用拷貝構造{swap(tmp);return *this;}~string(){cout << "~string()" << endl;delete[] _str;_size = _capacity = 0;}private:char* _str;size_t _size;//有效存儲字符個數size_t _capacity;//實際空間};
}