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手写CString类

ai 2025/5/15 7:38:40

学习和理解字符串处理机制：手写 CString 类是深入学习字符串处理和内存管理的有效方式。通过实现构造函数、析构函数、赋值运算符等，能够理解字符串在内存中的存储方式、动态内存分配和释放的原理，以及如何处理字符串的复制、拼接、查找等操作。这有助于掌握基本的编程概念和内存管理技巧，提升编程能力。
性能优化：标准库中的字符串类（如 std::string）虽然功能丰富，但在某些特定场景下可能存在性能瓶颈。自己手写 CString 类可以根据具体需求进行性能优化。例如，在处理大量短小字符串时，可以采用不同的内存管理策略，避免频繁的内存分配和释放，从而提高程序的运行效率。
内存控制：手写 CString 类能够更精确地控制内存的使用。可以根据实际需求选择合适的内存分配方式，避免不必要的内存浪费。例如，在内存有限的嵌入式系统中，自己实现字符串类可以更好地管理内存，确保系统的稳定性和性能。
兼容性和跨平台性：在一些特定的开发场景中，可能需要与旧的代码库或特定的平台进行兼容。自己实现 CString 类可以根据具体的兼容性需求进行设计，确保在不同的平台和环境中都能正常工作。例如，在一些不支持标准库的平台上，手写 CString 类可以提供基本的字符串处理功能。
定制化需求：标准库中的字符串类可能无法满足某些特定的定制化需求。自己手写 CString 类可以根据具体的业务逻辑进行定制。例如，在处理特定格式的字符串时，可以在自定义的 CString 类中添加相应的处理方法，提高代码的针对性和效率。
深入理解语言特性：手写 CString 类可以深入理解 C++ 语言的特性，如运算符重载、异常处理、模板等。通过实现 CString 类，可以更好地掌握这些特性的使用方法，提高对 C++ 语言的理解和运用能力。
代码可读性和可维护性：对于一些小型项目或特定的代码模块，手写 CString 类可以使代码更加简洁和易读。可以根据项目的实际情况，设计出符合项目风格的字符串类，提高代码的可维护性。

一、基本功能

1. 构造与析构

cpp

CString();                          // 默认构造空字符串
CString(const CString& src);        // 拷贝构造
CString(const char* lpsz);          // 从C风格字符串构造
CString(char ch);                   // 从单个字符构造
~CString();                         // 析构函数

2. 赋值操作

cpp

CString& operator=(char ch);                // 字符赋值
CString& operator=(const char* lpsz);       // C风格字符串赋值
CString& operator=(const CString& src);     // CString赋值

3. 字符串信息

cpp

int GetLength() const;          // 获取字符串长度（不含终止符）
bool IsEmpty() const;           // 判断是否为空字符串
void Empty();                   // 清空字符串内容

4. 字符访问

cpp

char GetAt(int iIndex);         // 获取指定位置字符
void SetAt(int iIndex, char ch); // 修改指定位置字符
char& operator[](int iIndex);   // 重载[]运算符（可修改）
const char& operator[](int iIndex) const; // 常量版本

二、字符串操作

1. 查找功能

cpp

int Find(char ch) const;                  // 查找字符首次出现位置
int Find(char ch, int nStart) const;      // 从nStart开始查找字符
int Find(const char* lpszSub) const;      // 查找子字符串
int Find(const CString& sSub) const;      // 查找CString对象
int ReverseFind(char ch) const;           // 查找字符最后一次出现位置
int FindOneOf(char* lpszCharSet) const;   // 查找字符集中任意字符首次出现位置

2. 修改功能

cpp

int Replace(char chOld, char chNew);      // 替换所有指定字符
int Replace(char* lpszOld, char* lpszNew); // 替换所有子字符串
int Remove(char ch);                      // 删除所有指定字符
int Insert(int nIndex, char ch);          // 在指定位置插入字符
int Insert(int nIndex, char* lpsz);       // 在指定位置插入字符串
int Delete(int nIndex, int nCount = 1);   // 删除指定范围字符

3. 子串操作

cpp

CString Left(int nCount) const;           // 截取左边n个字符
CString Right(int nCount) const;          // 截取右边n个字符
CString Mid(int nFirst) const;            // 从nFirst到末尾的子串
CString Mid(int nFirst, int nCount) const; // 从nFirst开始截取nCount个字符

4. 大小写与空白处理

cpp

void MakeUpper();                         // 转换为大写
void MakeLower();                         // 转换为小写
void TrimLeft();                          // 去除左侧空白字符
void TrimRight();                         // 去除右侧空白字符
void Trim();                              // 去除两侧空白字符

5. 其他操作

cpp

CString& MakeReverse();                   // 反转字符串
int Format(const char* pstrFormat, ...);  // 格式化字符串（类似sprintf）
char* GetBuffer(int nMinBufLength);       // 获取内部缓冲区指针

三、运算符重载

1. 连接运算符

cpp

CString& operator+=(char ch);             // 追加字符
CString& operator+=(const char* str);     // 追加C风格字符串
CString& operator+=(const CString& Str);  // 追加CString对象
friend CString operator+(const CString& s1, const CString& s2); // 连接两个CString
friend CString operator+(const CString& s1, char ch);            // 连接CString和字符
friend CString operator+(const CString& s1, char* ch);           // 连接CString和C风格字符串

2. 比较运算符

cpp

friend bool operator==(const CString& s1, const CString& s2); // 判断两个CString是否相等
friend bool operator!=(const CString& s1, const CString& s2); // 判断两个CString是否不等
friend bool operator>(const CString& s1, const CString& s2);  // 比较大小（字典序）
friend bool operator<(const CString& s1, const CString& s2);  // 比较大小
friend bool operator>=(const CString& s1, const CString& s2); // 比较大小
friend bool operator<=(const CString& s1, const CString& s2); // 比较大小

四、使用示例

1. 基本操作

cpp

CString str1("Hello");      // 从C风格字符串构造
CString str2('A');          // 从字符构造
str1 += " World";           // 追加字符串
str2.MakeUpper();           // 转换为大写
int len = str1.GetLength(); // 获取长度

2. 查找与替换

cpp

int pos = str1.Find("World"); // 查找子串
str1.Replace("World", "C++");  // 替换子串
str1.Remove('l');             // 删除所有 'l'

3. 子串操作

cpp

CString left = str1.Left(5);   // "Hello"
CString mid = str1.Mid(6, 3);  // "C++"

4. 格式化

cpp

CString formatted;
formatted.Format("Value: %d, Name: %s", 42, "John"); // "Value: 42, Name: John"

测试用例

源码下载：一个自定义的CString类，用于处理字符串它模拟了类似MFC中CString的功能，提供了丰富的字符串操作接口，涵盖了构造、赋值、追加、比较、截取、查找、大小换以及空白字符处理等操作资源-CSDN文库

void TestCString()
{printf("开始测试 CString 类...\n");// ===== 构造函数测试 =====printf("测试构造函数...\n");CString s1;                   // 默认构造assert(s1.GetLength() == 0);assert(s1.IsEmpty());CString s2("Hello");          // C风格字符串构造assert(s2.GetLength() == 5);assert(!s2.IsEmpty());assert(s2[0] == 'H');CString s3('A');              // 字符构造assert(s3.GetLength() == 1);assert(s3[0] == 'A');CString s4(s2);               // 拷贝构造assert(s4.GetLength() == 5);assert(s4[0] == 'H');// ===== 基本操作测试 =====printf("测试基本操作...\n");s1 = "World";                 // 赋值运算符assert(s1.GetLength() == 5);assert(s1[0] == 'W');s1 += '!';                    // 追加字符assert(s1.GetLength() == 6);assert(s1[5] == '!');s1 += " Test";                // 追加C风格字符串assert(s1.GetLength() == 11);assert(s1[6] == ' ');s1 += s2;                     // 追加CStringassert(s1.GetLength() == 16);assert(s1[11] == 'H');s1.SetAt(0, 'w');             // 修改指定位置字符assert(s1[0] == 'w');// ===== 查找测试 =====printf("测试查找功能...\n");assert(s2.Find('e') == 1);    // 查找字符assert(s2.Find("ll") == 2);   // 查找子串assert(s2.Find('l', 3) == 3); // 从指定位置查找assert(s2.ReverseFind('l') == 3); // 反向查找assert(s2.FindOneOf("aeiou") == 1); // 查找任意字符// ===== 子串测试 =====printf("测试子串功能...\n");assert(s2.Left(2) == "He");   // 左侧子串assert(s2.Right(3) == "llo"); // 右侧子串assert(s2.Mid(1) == "ello");  // 从指定位置到末尾assert(s2.Mid(1, 2) == "el"); // 从指定位置开始的指定长度// ===== 转换测试 =====printf("测试字符串转换...\n");CString s5("Hello");s5.MakeUpper();assert(s5 == "HELLO");//大写转换s5.MakeLower();assert(s5 == "hello");//小写转换s5.MakeReverse();assert(s5 == "olleh");//反转// ===== 修剪测试 =====printf("测试字符串修剪...\n");CString s6("  \tHello World  \n");s6.TrimLeft();assert(s6 == "Hello World  \n");s6.TrimRight();assert(s6 == "Hello World");s6 = "  \t  \n";s6.Trim();assert(s6.IsEmpty());// ===== 插入与删除测试 =====printf("测试插入与删除...\n");CString s7("Hello");s7.Insert(1, 'a');            // 插入字符assert(s7 == "Haello");s7.Insert(3, "xx");           // 插入字符串assert(s7 == "Haexxllo");s7.Delete(3, 2);              // 删除指定范围assert(s7 == "Haello");s7.Remove('l');               // 删除所有指定字符assert(s7 == "Haeo");// ===== 替换测试 =====printf("测试替换功能...\n");CString s8("Hello");s8.Replace('l', 'x');         // 替换字符assert(s8 == "Hexxo");s8.Replace("xx", "ll");       // 替换字符串assert(s8 == "Hello");// ===== 格式化测试 =====printf("测试字符串格式化...\n");CString s9;s9.Format("%d + %d = %d", 1, 2, 3);assert(s9 == "1 + 2 = 3");// ===== 比较测试 =====printf("测试字符串比较...\n");CString s10("abc");CString s11("abd");assert(s10 < s11);assert(s10 <= s11);assert(s11 > s10);assert(s11 >= s10);assert((s10 == s11) == false);assert((s10 != s11) == true);// ===== 缓冲区测试 =====printf("测试缓冲区操作...\n");// 测试用例 1: 正常情况CString str("HelloWorld");const char* buffer = str.GetBuffer(5);assert(buffer != nullptr);assert(strcmp(buffer, "World") == 0);printf("所有测试通过！\n");
}

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http://www.xdnf.cn/news/6145.html