手把手教你实现简易C++字符串类：从代码注释到实战应用
一、简介和特点
本文将带领新手小白一步步了解如何手动实现一个简易的C++字符串类。这类自定义字符串类具备基本功能，如存储字符、获取长度、赋值、比较、拼接等操作。通过手搓代码，读者能深入理解C++中字符串处理的核心逻辑，掌握内存管理、运算符重载等关键技巧。相较于直接使用标准库<string>类，该自定义类更聚焦基础实现，适合学习底层原理。
二、优点
1. 学习性：代码简洁，仅包含核心功能，便于新手理解字符串类的构建逻辑。
2. 可控性：手动管理内存（如new和delete[]），帮助巩固动态内存分配与释放的知识。
3. 灵活性：通过运算符重载（如+、[]），可实现类似标准库的语法糖，增强代码可读性。
三、实现步骤
1. 定义类框架：创建String类，包含字符指针str和长度size成员变量。
2. 构造函数：
默认构造函数初始化空字符串（""）。
带参数构造函数通过传入字符指针，使用strlen计算长度并赋值。
3. 成员函数：
getsize()：返回字符串长度。
copy(String s)：将传入的字符串对象复制到当前对象。
operator==和operator!=：重载比较运算符，通过strcmp判断内容是否相等。
operator+：重载加法运算符，拼接两个字符串并返回新字符串（注意动态分配内存）。
operator[]：重载下标运算符，支持按索引访问字符。
output()：输出字符串内容。
4. 析构函数：释放str指向的动态内存，避免内存泄漏。
四、代码及注释
#include <iostream>
#include <cstring> // 使用strlen、strcpy_s、strcmp等函数
using namespace std;
class String {
char* str = nullptr; // 字符指针，存储字符串内容
int size = 0; // 记录字符串长度（字符数）
public:
// 默认构造函数：初始化空字符串
String() {
size = 0; // 长度设为0
str = new char[1]; // 分配1字节空间（容纳'\0'）
str[0] = '\0'; // 结尾置空字符
}
// 带参数构造函数：传入C风格字符串（如"hello"）
String(char* s) {
size = (int)strlen(s); // 计算传入字符串长度
str = s; // 直接赋值（注意：此处未复制内容，仅指向原指针，存在风险！正确实现应复制内容）
}
// 获取字符串长度
int getsize() {
return size;
}
// 析构函数：释放动态内存
~String() {
str = nullptr; // 置空指针（防止野指针）
delete[] str; // 释放str指向的内存
}
// 复制函数：将另一个String对象的内容复制到当前对象
void copy(String s) {
size = s.size; // 更新长度
strcpy_s(str, sizeof(s.str), s.str); // 复制内容（需确保目标空间足够，但此处sizeof(s.str)可能有问题，应改为size+1）
}
// 重载比较运算符：判断两个字符串是否相等
bool operator==(String s) {
return strcmp(s.str, str) == 0; // 使用strcmp比较内容
}
// 重载不等运算符
bool operator!=(String s) {
return strcmp(s.str, str)!= 0;
}
// 重载加法运算符：拼接两个字符串
String operator+(String s) {
size = (int)strlen(s.str) + strlen(str); // 计算总长度
cout << size; // 此处输出size可能用于调试，但实际应删除或封装为日志功能
char* s1 = new char[size+5]; // 分配额外空间（+5可能用于预留，但通常应+1容纳结尾'\0'）
int j = 0;
for (int i = 0; i < strlen(str); i++) {
s1[j] = str[i];
j++;
}
for (int i = 0; i < strlen(s.str); i++) {
s1[j] = s.str[i];
j++;
}
s1[j] = '\0'; // 添加结尾空字符
// 返回拼接后的新字符串（注意：此处返回s1指针，但s1是局部变量，返回后失效！应改为复制或动态分配并返回新对象）
return s1;
}
// 重载下标运算符：按索引访问字符
char operator[](int idx) {
return str[idx];
}
// 输出字符串内容
void output() {
printf("%s\n", str);
}
};五、总结
通过手搓简易字符串类，我们不仅掌握了C++中自定义类的设计流程，还巩固了内存管理、运算符重载等核心技能。虽然该实现存在一些潜在问题（如内存安全、复制机制的缺陷），但作为学习案例，它能有效帮助新手理解底层原理。建议读者在此基础上进一步优化，例如添加深复制构造函数、赋值运算符重载，以及异常处理，逐步完善功能，迈向更健壮的代码设计。
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