c++怎么在不使用STL的情况下实现一个string类_c++手写string类的实现思路-C++-PHP中文网

c++怎么在不使用STL的情况下实现一个string类_c++手写string类的实现思路

尼克

发布： 2025-11-05 08:12:02

原创

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答案：实现不依赖STL的C++ string类需管理动态字符数组，包含构造与析构函数、深拷贝逻辑、运算符重载及基础操作。1. 类含data指针、length与capacity成员；2. 构造函数初始化并深拷贝，析构释放内存；3. 重载=与+=，处理自赋值与扩容；4. 实现size、empty、c_str等接口，基于data操作并检查边界。关键在于内存控制与深拷贝，避免泄漏与越界。

c++怎么在不使用stl的情况下实现一个string类_c++手写string类的实现思路

实现一个不依赖STL的C++ string类，核心是管理动态字符数组，封装常用字符串操作。重点包括内存管理、构造与析构逻辑、运算符重载以及基础方法实现。下面分模块说明设计思路和关键点。

1. 基本结构设计

定义一个String类，包含字符指针和长度字段：

class String {
private:
    char* data;      // 指向动态分配的字符数组
    size_t length;   // 字符串实际长度（不含\0）
    size_t capacity; // 当前分配内存大小
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>void expand(size_t new_capacity); // 扩容函数

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public: // 构造、析构、赋值等 String(); String(const char* str); String(const String& other); ~String();

String& operator=(const String& other);
String& operator=(const char* str);

// 常用接口
size_t size() const;
bool empty() const;
const char* c_str() const;

// 拼接操作
String& operator+=(const String& other);
String& operator+=(const char* str);

// 其他可选：find, substr, [], compare 等

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};

2. 内存管理与构造函数

手动管理内存，避免浅拷贝问题。构造函数需深拷贝原始字符串：

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默认构造：初始化为空字符串，data指向一个'\0'，length为0，capacity可设为默认值如16
从C字符串构造：计算传入字符串长度，分配足够内存并复制内容
拷贝构造：对源对象进行深拷贝，不能直接复制指针
析构函数：释放data指向的内存，防止泄漏

示例代码片段：

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String::String(const char* str) : data(nullptr), length(0), capacity(0) {
    if (str == nullptr) str = "";
    length = strlen(str);
    capacity = length + 1;
    data = new char[capacity];
    strcpy(data, str);
}

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3. 运算符重载与拼接实现

支持 += 和 = 操作，提升使用体验：

operator= 赋值时先释放原有内存，再分配新空间复制数据（注意自赋值检查）
operator+= 实现拼接，若容量不足则调用expand扩容
expand函数 分配更大内存，复制旧数据，释放原内存

拼接示例：

String& String::operator+=(const String& other) {
    size_t new_len = length + other.length;
    if (new_len >= capacity) {
        expand(new_len + 1); // 预留\0位置
    }
    strcpy(data + length, other.data);
    length = new_len;
    return *this;
}

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