詳解C++中String類模擬實(shí)現(xiàn)以及深拷貝淺拷貝
在C語(yǔ)言中/C++中，字符串是一個(gè)應(yīng)用很廣泛的類型，也是很基礎(chǔ)的類型，C語(yǔ)言并沒(méi)有直接處理字符串的操作而是采用字符指針和字符串?dāng)?shù)組進(jìn)行操作，而在C++中標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)為我們封裝了一個(gè)字符串的類供我們使用，使用需要#inlcude <string>頭文件。我們也可以自己模擬實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的String類。
在模擬實(shí)現(xiàn)String類的過(guò)程中，不可避免的會(huì)遇到深拷貝淺拷貝的問(wèn)題，下面就深拷貝淺拷貝做一個(gè)簡(jiǎn)介。所謂深拷貝淺拷貝，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是淺拷貝只是簡(jiǎn)單的將值拷貝過(guò)來(lái)，用一個(gè)對(duì)象初始化另一個(gè)對(duì)象，只復(fù)制了成員，并沒(méi)有復(fù)制資源，使兩個(gè)對(duì)象同時(shí)指向了同一資源的。而深拷貝則是將資源和值一塊拷貝過(guò)來(lái)，此時(shí)兩個(gè)對(duì)象各自占用資源，盡管值相同，但是互不影響。
下面通過(guò)代碼進(jìn)行對(duì)比：
//淺拷貝 class String { public: String(const char* s = "") { if (NULL == s) { _pStr = new char[1]; *_pStr = '/0'; } else { _pStr = new char[strlen(s) + 1]; strcpy(_pStr, s); } } String(const String& s) { _pStr = s._pStr; } String& operator=(const String& s) { if (this != &s) { _pStr = s._pStr; } return *this; } ~String() { if (NULL != _pStr) { delete[] _pStr; _pStr = NULL; } } private: char* _pStr; }; //深拷貝 class String { public: String(const char* s = "") { if (NULL == s) { _pStr = new char[1]; *_pStr = '/0'; } else { _pStr = new char[strlen(s) + 1]; strcpy(_pStr, s); } } String(const String& s) : _pStr(new char[strlen(s._pStr) + 1]) { strcpy(_pStr, s._pStr); } String& operator=(const String& s) { if (this != &s) { //先申請(qǐng)空間將s的內(nèi)容拷貝到一個(gè)臨時(shí)變量再去釋放原有的空間 char* temp = new char[strlen(s._pStr) + 1];//防止申請(qǐng)空間失敗連原有的空間都沒(méi)了 strcpy(temp, s._pStr); delete[] _pStr; _pStr = NULL; _pStr = temp; } return *this; } ~String() { if (NULL != _pStr) { delete[] _pStr; _pStr = NULL; } } private: char* _pStr; }; 
由圖可以看出，淺拷貝使得多個(gè)對(duì)象指向一塊空間，然而當(dāng)最后析構(gòu)的時(shí)候，比如c先釋放空間，而a，b卻不知道還要釋放空間便會(huì)產(chǎn)生重復(fù)釋放同一內(nèi)存的錯(cuò)誤。為此，我們可以對(duì)淺拷貝進(jìn)行一個(gè)優(yōu)化，例如在私有成員中加入一個(gè)int*
pCount來(lái)標(biāo)記一塊空間被幾個(gè)對(duì)象占用，當(dāng)只有一個(gè)對(duì)象占用如果進(jìn)行析構(gòu)便可釋放空間，否則只對(duì)*pCount--。
//淺拷貝優(yōu)化--帶有計(jì)數(shù)版本的String類，用指針指向計(jì)數(shù)的空間 class String { public: String(const char* s = "") : _pCount(new int(1)) { if (NULL == s) { _pStr = new char[1]; *_pStr = '/0'; } else { _pStr = new char[strlen(s) + 1]; strcpy(_pStr, s); } } String(const String& s) { _pStr = s._pStr; _pCount = s._pCount; (*_pCount)++; } String& operator=(const String& s) { if (this != &s) { if (--(*_pCount) == 0) { delete[] _pStr; delete _pCount; } _pStr = s._pStr; _pCount = s._pCount; (*_pCount)++; } return *this; } ~String() { if (NULL != _pStr && --(*_pCount) == 0) { delete[] _pStr; delete _pCount; } _pCount = NULL; _pStr = NULL; } private: char* _pStr; int* _pCount; }; 最后再給出一種深拷貝的簡(jiǎn)潔版本，通過(guò)調(diào)用swap來(lái)簡(jiǎn)化操作，代碼如下：
//深拷貝的簡(jiǎn)潔寫(xiě)法 class String { public: String(const char* s = "") { if (NULL == s) { _pStr = new char[1]; *_pStr = '/0'; } else { _pStr = new char[strlen(s) + 1]; strcpy(_pStr, s); } } String(String& s) :_pStr(NULL)//必須對(duì)_pStr初始化，防止釋放隨機(jī)值的空間 { String temp(s._pStr); swap(_pStr, temp._pStr); } String& operator=(String& s) { if (this != &s) { swap(_pStr, s._pStr); } return *this; } ~String() { if (NULL != _pStr) { delete[] _pStr; _pStr = NULL; } } private: char* _pStr; }; 如有疑問(wèn)請(qǐng)留言或者到本站社區(qū)交流討論，感謝閱讀，希望能幫助到大家，謝謝大家對(duì)本站的支持！
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