C++ 的一個常見面試題是讓你實現(xiàn)一個 String 類，限于時間，不可能要求具備 std::string 的功能，但至少要求能正確管理資源。具體來說：

能像 int 類型那樣定義變量，并且支持賦值、復(fù)制。

能用作函數(shù)的參數(shù)類型及返回類型。

能用作標(biāo)準(zhǔn)庫容器的元素類型，即 vector/list/deque 的 value_type。（用作 std::map 的 key_type 是更進(jìn)一步的要求，本文從略）。

換言之，你的 String 能讓以下代碼編譯運行通過，并且沒有內(nèi)存方面的錯誤。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

void foo(String x) { } void bar(const String& x) { } String baz() { ??String ret("world"); ??return ret; } int main() { ??String s0; ??String s1("hello"); ??String s2(s0); ??String s3 = s1; ??s2 = s1; ??foo(s1); ??bar(s1); ??foo("temporary"); ??bar("temporary"); ??String s4 = baz(); ??std::vector<String> svec; ??svec.push_back(s0); ??svec.push_back(s1); ??svec.push_back(baz()); ??svec.push_back("good job"); }

本文給出我認(rèn)為適合面試的答案，強(qiáng)調(diào)正確性及易實現(xiàn)（白板上寫也不會錯），不強(qiáng)調(diào)效率。某種意義上可以說是以時間（運行快慢）換空間（代碼簡潔）。

首先選擇數(shù)據(jù)成員，最簡單的 String 只有一個 char* 成員變量。好處是容易實現(xiàn)，壞處是某些操作的復(fù)雜度較高（例如 size() 會是線性時間）。為了面試時寫代碼不出錯，本文設(shè)計的 String 只有一個 char* data_成員。而且規(guī)定 invariant 如下：一個 valid 的 string 對象的 data_ 保證不為 NULL，data_ 以 '\0' 結(jié)尾，以方便配合 C 語言的 str*() 系列函數(shù)。

其次決定支持哪些操作，構(gòu)造、析構(gòu)、拷貝構(gòu)造、賦值這幾樣是肯定要有的（以前合稱 big three，現(xiàn)在叫 copy control）。如果鉆得深一點，C++11的移動構(gòu)造和移動賦值也可以有。為了突出重點，本文就不考慮 operator[] 之類的重載了。

這樣代碼基本上就定型了：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

#include <utility> #include <string.h> class String { ?public: ??String() ????: data_(new char[1]) ??{ ????*data_ = '\0'; ??} ??String(const char* str) ????: data_(new char[strlen(str) + 1]) ??{ ????strcpy(data_, str); ??} ??String(const String& rhs) ????: data_(new char[rhs.size() + 1]) ??{ ????strcpy(data_, rhs.c_str()); ??} ??/* Delegate constructor in C++11 ??String(const String& rhs) ????: String(rhs.data_) ??{ ??} ??*/ ??~String() ??{ ????delete[] data_; ??} ??/* Traditional: ??String& operator=(const String& rhs) ??{ ????String tmp(rhs); ????swap(tmp); ????return *this; ??} ??*/ ??String& operator=(String rhs) // yes, pass-by-value ??{ ????swap(rhs); ????return *this; ??} ??// C++ 11 ??String(String&& rhs) ????: data_(rhs.data_) ??{ ????rhs.data_ = nullptr; ??} ??String& operator=(String&& rhs) ??{ ????swap(rhs); ????return *this; ??} ??// Accessors ??size_t size() const ??{ ????return strlen(data_); ??} ??const char* c_str() const ??{ ????return data_; ??} ??void swap(String& rhs) ??{ ????std::swap(data_, rhs.data_); ??} ?private: ??char* data_; };

注意代碼的幾個要點：

只在構(gòu)造函數(shù)里調(diào)用 new char[]，只在析構(gòu)函數(shù)里調(diào)用 delete[]。

賦值操作符采用了《C++編程規(guī)范》推薦的現(xiàn)代寫法。

每個函數(shù)都只有一兩行代碼，沒有條件判斷。

析構(gòu)函數(shù)不必檢查 data_ 是否為 NULL。

構(gòu)造函數(shù) String(const char* str) 沒有檢查 str 的合法性，這是一個永無止境的爭論話題。這里在初始化列表里就用到了 str，因此在函數(shù)體內(nèi)用 assert() 是無意義的。

這恐怕是最簡潔的 String 實現(xiàn)了。

練習(xí)1：增加 operator==、operator<、operator[] 等操作符重載。

練習(xí)2：實現(xiàn)一個帶 int size_; 成員的版本，以空間換時間。

練習(xí)3：受益于右值引用及移動語意，在 C++11 中對 String 實施直接插入排序的性能比C++98/03要高，試編程驗證之。（g++的標(biāo)準(zhǔn)庫也用到了此技術(shù)。）

陳皓注：同時，大家可以移步看看我的一篇老文《STL中String類的問題》

from: http://coolshell.cn/articles/10478.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++面试中string类的一种正确写法的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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