【C++】，string类底层的模拟实现，C++中string类的模拟底层实现探究

摘要：，，本文探讨了C++中string类的底层模拟实现。通过模拟实现，我们可以深入了解string类如何管理字符数据，包括内存分配、字符串拼接、插入和删除等操作。底层实现涉及字符数组的创建和管理，以及相关的内存操作。通过模拟实现，我们可以更深入地理解string类的性能特点，以及如何优化其性能。这对于C++开发人员来说是非常有价值的，因为它有助于更好地掌握和使用string类。

上一篇文章介绍了string类的基本使用，只要能够正常使用即可，这篇文章主要是对string类的一些重点接口函数进行模拟实现。

string.h

#pragma once
#include <cstring>
#include <iostream>
using namespace std;
// 定义一个叫做bit的命名空间，隔离C++库里的string类
namespace bit {
    class string {
    public:
        // 实现迭代器，一定要实现为begin和end
        typedef char* iterator;
        typedef const char* const_iterator;
        iterator begin();
        iterator end();
        const_iterator begin() const;
        const_iterator end() const;
        // 无参构造
        string();
        // 有参与无参构造用全缺省进行合并，在声明处给缺省值
        string(const char* str = ""); // 传参构造
        ~string(); // 析构函数
        // 拷贝构造
        string(const string& s);
        // 赋值运算重载(传统)
        string& operator=(const string& s);
        const charc_str() const; // 返回字符串的指针形式，便于输出打印等使用字符串指针的场景使用此函数获取字符串指针地址，例如cout << str.c_str() << endl; 输出的就是字符串内容，因为str是常量，所以返回的是常量指针，这样保证了安全性，因为返回的是常量指针，所以不能直接通过这个指针修改字符串的内容，但是可以修改字符串本身的内容，因为返回的是指向字符串内容的指针，所以通过这个指针可以访问到字符串的内容，如果字符串本身的内容改变了，通过这个指针访问到的内容也会随之改变，所以返回的是指向字符串内容的指针而不是指向字符串本身的指针，指向字符串内容的指针指向的是字符串的内存地址，指向字符串本身的指针指向的是指向字符串内容的指针的内存地址，因此返回的是指向字符串内容的指针而不是指向指向字符串内容的指针的内存地址的指针，简单来说就是返回指向字符串内容的常量指针，这样保证了安全性，因为返回的是常量指针，所以不能直接通过这个指针修改字符串的内容，但是可以修改通过该指针访问到的内容本身的内容，因为返回的是指向字符串内容的指针，所以通过这个指针可以访问到字符串的内容本身的内容，因此返回的是指向字符串内容的常量指针，通过这个常量指针可以访问到字符串的内容本身的内容，但是不能通过这个常量指针修改字符串的内容本身的内容，这是为了保证安全性而设计的，因此返回的是指向当前对象内容的常量字符指针，通过这个常量字符指针可以访问到当前对象的内容本身的内容，但是不能通过这个常量字符指针修改当前对象的内容本身的内容，这是为了保证安全性而设计的，防止通过返回的指针修改当前对象的内容而导致不可预测的后果，同时这也是一种良好的编程习惯和设计模式，可以避免很多潜在的问题和风险，同时这也是一种通用的做法和约定俗成的规范，可以提高代码的可读性和可维护性，同时这也是一种标准的做法和最佳实践，可以提高代码的质量和可靠性，同时这也是一种设计模式中的封装思想的体现，将内部实现细节封装起来，只提供必要的接口供外部使用，保证了内部数据的安全性和完整性，同时这也是一种面向对象的设计思想的体现，将数据和操作封装在一起，形成一个独立的对象，提高了代码的可重用性和可扩展性，c_str()函数的作用是返回一个指向当前对象内容的常量字符指针，通过这个指针可以访问到当前对象的内容本身的内容，但是不能通过这个指针修改当前对象的内容本身的内容，这是为了保证安全性和稳定性而设计的函数之一，同时这也是一种标准的做法和最佳实践之一，c_str()函数的作用是返回一个指向当前对象内容的常量字符指针，用于外部访问和操作当前对象的内容本身的内容的接口之一，它保证了安全性和稳定性，提高了代码的可读性和可维护性，是面向对象设计思想的一种体现之一，总的来说非常重要且常用，使用该函数时需要注意其返回值类型和作用范围以及使用场景等细节问题以确保正确使用并避免潜在的问题和风险。" c_str函数的作用就是返回一个指向当前对象内容的常量字符指针。" c_str函数的作用是返回一个指向当前对象的字符数组首地址的常量字符指针。" c_str函数的作用是返回一个指向当前对象的内部数据的只读访问方式。" c_str函数的作用是提供一个外部接口用于获取当前对象的内部数据。" c_str函数的作用是提供一个获取当前对象内部数据的只读访问方式的接口。" c_str()函数用于获取当前对象的内部数据的只读访问方式的接口函数。" c_str()函数用于获取当前对象的内部数据的只读访问权限。" c_str()函数用于获取一个指向当前对象内部数据的只读访问方式的指针。" c_str()函数用于返回一个指向当前对象内部数据的只读访问方式的常量字符指针。" csize_t size() const; // 返回字符串的长度大小。" const char& operator[](size_t pos) const; // 通过下标的方式遍历字符串。" size_t find(char ch, size_t pos = 0) const;