自定义字符串类 (C++)

Question

我正在尝试编写自己的 C++ String 类，用于教育和需求目的。
首先，我对运算符了解不多，这就是我想学习它们的原因。 我开始编写我的类，但是当我运行它时，它会阻止程序，但不会发生任何崩溃。
在进一步阅读之前，请先看一下以下代码：

class CString
{
private:
  char* cstr;
public:
  CString();
  CString(char* str);
  CString(CString& str);
  ~CString();

  operator char*();
  operator const char*();
  CString operator+(const CString& q)const;
     CString operator=(const CString& q);
};

首先，我不太确定我声明的一切都是正确的。我尝试用谷歌搜索它，但所有关于重载的教程都解释了基本的想法，它非常简单，但缺乏解释如何以及何时调用每个东西。例如，在我的 = 运算符中，程序调用 CString(CString& str);但我不知道为什么。
我还附上了下面的 cpp 文件：

CString::CString()
{
 cstr=0;
}
CString::CString(char *str)
{
 cstr=new char[strlen(str)];
 strcpy(cstr,str);
}
CString::CString(CString& q)
{
 if(this==&q)
  return;
 cstr = new char[strlen(q.cstr)+1];
 strcpy(cstr,q.cstr);
}
CString::~CString()
{
 if(cstr)
  delete[] cstr;
}
CString::operator char*()
{
 return cstr;
}
CString::operator const char* ()
{
 return cstr;
}
CString CString::operator +(const CString &q) const
{
 CString s;
 s.cstr = new char[strlen(cstr)+strlen(q.cstr)+1];
 strcpy(s.cstr,cstr);
 strcat(s.cstr,q.cstr);
 return s;
}
CString CString::operator =(const CString &q)
{
 if(this!=&q)
 {
  if(cstr)
   delete[] cstr;
  cstr = new char[strlen(q.cstr)+1];
  strcpy(cstr,q.cstr);
 }
 return *this;
}

为了测试，我使用了像这样简单的代码
CString a = CString("Hello") + CString("World");
printf(a);
我尝试调试它，但在某个时刻我迷失了。首先，它为“hello”和“world”调用构造函数两次。然后它就在 + 运算符中，这很好。然后它调用空字符串的构造函数。之后它进入“CString(CString& str)”，现在我迷路了。为什么会发生这种情况？之后，我注意到包含“Hello World”的字符串位于析构函数中（连续几次）。我再次感到非常困惑。再次从 char* 转换为 Cstring 并来回转换后，它会停止。它永远不会进入 = 运算符，但也不会更进一步。 printf(a) 永远不会到达。
我为此使用 VisualStudio 2010，但它基本上只是标准 C++ 代码，因此我认为它不会产生那么大的差异

Answer 1

该行：

cstr=new char[strlen(str)];

应该是：

cstr=new char[strlen(str) + 1];

另外，自分配测试在复制构造函数中没有意义 - 您正在创建一个新对象 - 它不可能与任何现有对象具有相同的地址。并且复制构造函数应该采用 const 引用作为参数，

如果在您的代码中，您期望使用赋值运算符，那么您的期望是错误的。此代码：

CString a = CString("Hello") + CString(" World");

本质上与： 相同，

CString a( CString("Hello") + CString(" World") );

这是复制构造，而不是赋值。 a 构造完成后，临时 CString“Hello world”将被销毁（调用析构函数）。

基本上，听起来您的代码或多或少按预期工作。

Answer 2

不要使用 strlen，存储您自己的字符串长度。不应依赖该字符串具有空终止符。如果您传入随机 const char* ，则可以使用此类，但对于内部操作，您应该使用大小。

另外，您忘记将运算符 const char* 设为 const 重载。

Answer 3

事情是这样的：

1. 构造函数确实被调用了两次。一次是“你好”，一次是“世界”。顺序未定义。
2. CString::operator + 在第一个 CString（“hello”）上调用，将第二个 CString（“world”）作为参数传递。 CString::operator + 的返回值是一个新的 CString
3. 由于您在初始化中进行分配，即： CString a = [CString result of operator +]，c++ 只会调用您的复制构造函数。因此，您在调试器中看到了对 CString(CString& ) 的调用。

现在，总共有 4 个对象刚刚创建，一个用于每个字符串文字（“hello”和“world”），一个用于这些字符串的串联（CString::operator + 调用的结果，一个保存结果（CString a = ...）。每个临时对象都会调用它的析构函数。

至于为什么你没有得到 printf，我不知道。我只是将您的代码复制粘贴到此文件中：

#include <cstdio>
#include <cstring>

[your code]

int main(int argc,char* argv[]) {
  CString a = CString("hello") + CString(" world");
  printf(a);
}

当我运行生成的可执行文件时，我得到了 hello world 作为输出。不打印任何东西。

Answer 4

你犯的几个错误：

1. 复制构造函数签名错误。一定是：

CString(const CString& q)

2.op=签名错误。一定是：

CString& operator=(const CString& q)

顺便说一句，这也是调用复制构造函数的原因。最后，您执行了 return *this 操作，复制了对象（带有您的 op= 签名）。

3. 您允许使用 cstr == NULL 的 CString 实例（您的默认构造函数将产生这样的实例）。不过，在几乎所有函数（复制构造函数、operator +、operator =）中，您都不能很好地处理这种情况（q.cstr == NULL代码>）。

也许最简单和最安全的方法是禁止这种情况并将默认构造函数更改为：

CString::CString()
{
   cstr = new char[1];
   cstr[0] = 0;
}