7.1.3 Класс string

Класс stringпозволяет:

1. Инициализировать строку массивом символов или другим объектом типа string.

2. Копировать одну строку в другую. Для встроенного типа приходится пользоваться функцией strcpy().

3. Получать доступ к отдельным символам строки для чтения и записи. Во встроенных массивах для этого надо применять операции индексирования или косвенной адресации.

4. Сравнение двух строк на равенство. Для встроенного типа используется функция strcmp().

5. Производить конкатенацию двух строк. Для встроенного типа нужно применять функции strcat(),strcpy().

6. Вычислять длину строки.

7. Узнавать, пуста ли строка. У встроенных строк для этой цели необходимо проверять два условия.

8. И это еще не все.

Для того чтобы использовать объекты класса string, необходимо включить заголовочный файл <сstring>.

#include <сsrting>

string st1(“Republic of Belarus\n”);

string st2=”Hello, World”;

string st3=st1+st2; //конкатенация строк

string st4; //задает пустую строку

Размеры строк устанавливаются автоматически. Длину строки возвращает функция size()аналог length(). Длина не включает завершающий нулевой символ.

cout<<”Длина “<<st1<<”:”<<st.size()<<” символов”;

Функция empty()– возвращает true, если строка пуста и false в противном случае. Копирование строк происходит с помощью обычной операции присваивания: st3=st2. Для конкатенации строк используется операция сложения (+). К отдельным символам объекта типа string можно обратиться с помощью операции индексирования: st[i]=’.’. Допустимо также использование операций сравнения: ==, !=, <,<=,>,>=; добавления: +=; ввод, вывод : >>, <<.

Для работы со строками (поиск подстроки, вставка в строку, удаление символа и т.п) в классе string определено множество разнообразных методов, которые можно найти в справочной литературе по С++, например [12] «Полный справочник по С++» Герберта Шилдта, 2007 г.

7.2. Пример строкового класса с перегруженными операторами и дружественными функциями

Для закрепления знаний, полученных на этой и предыдущих лекциях, рассмотрим следующую задачу по обработке строк: необходимо добавить в строковый класс, функцию сцепления строк, используя перегрузку бинарного оператора +, функцию пересечения строк, используя перегрузку бинарного оператора *, а также реализовать функции ввода-вывода строк и сортировки строк.

Чтобы решить данную задачу, воспользуемся знаниями, полученными на этом занятии. Подробные пояснения к примеру приводятся в коментариях.

#include <iostream.h>

# include <conio.h>

class string // Объявление строкового класса

{

private:

char* S; // Строка

int len; // Длина строки

public:

string(); // Конструктор по умолчанию

string(const char* s); // Перегруженный конструктор

string(const string& s); // Конструктор копирования

~string() { delete [] S; }// Деструктор

void Print() { cout << S << endl; } // Распечатка

void GetStr() { char a[256]; cin.getline(a, 256);

S = new char[strlen(a) + 1]; strcpy(S, a); }

// Запрос строки у пользователя

// Дружественные функции перегрузки операторов:

// Функция реализует сцепление строк

friend string operator+(const string&, const string&);

// Перегрузка бинарного оператора

// Функция реализует пересечение строк

friend string operator*(const string&, const string&);

// Перегрузка унарного оператора

// Функция реализует поиск уникальных элементов строки

friend string operator!(const string&);

// Перегрузка бинарного оператора

// Функция реализует ввод объектов класса с клавиатуры

friend istream& operator>>(istream&, string&);

// Перегрузка бинарного оператора

// Функция реализует вывод объектов класса на экран

friend ostream& operator<<(ostream&, string&);

string& operator=(const string&);

// Перегрузка типа

// Функция реализует преобразование объекта класса к типу char*

operator char*() { return S; }

void Sort(string s[], int n); // Функция сортировки

int GetLen() { return len; } // Функция возвращает длину строки

};

string::string()

{

S = new char[81]; // Выделение памяти под 81 элемент

// строки для объекта по умолчанию

for(int i = 0; i < 81; i++)

S[i] = 0;

len = 80;

}

string::string(const char* s)

{

len = strlen(s);

S = new char[len + 1];

strcpy(S, s); // Инициализация строкой, переданной пользователем

}

string::string(const string& s)

{

len = s.len;

S = new char[len + 1]; // Безопасное копирование

strcpy(S, s.S);

}

void string::Sort(string s[], int n)

{ // Сортировка строк

bool flag = true;

string temp;

for(int j = 1; ; j++)

{

for(int i = 0; i < n - j; i++)

if(strcmp(s[i], s[i + 1]) > 0) // Происходит обращение к

{ // строкам напрямую, благодаря

// неявному вызову функции класса string

// operator char*()

temp = s[i]; // Вызов функции operator=(s[i])

s[i] = s[i + 1]; // Вызов функции operator=(s[i + 1])

s[i + 1] = temp; // Вызов функции operator=(temp)

flag = false;

}

if(flag)

break;

flag = true;

}

}

string operator+(const string &str1, const string &str2)

{ // Функция сцепления строк

string s; // Создание временного объекта

delete [] s.S; // Удаление старой строки

s.len = str1.len + str2.len;// Вычисление новой длины строки

s.S = new char[s.len + 1]; // Выделение памяти под новую строку

strcpy(s.S, str1.S); // Инициализация первой части строки

strcat(s.S, str2.S); // Инициализация второй части строки

return s; // Возврат нового объекта

}

string operator*(const string &str1, const string &str2)

{ // Функция сцепления строк

string s; // Создание временного объекта

delete [] s.S; // Удаление старой строки

s.len = (str1.len > str2.len)? str1.len : str2.len;

// Вычисление новой длины строки

s.S = new char[s.len + 1]; // Выделение памяти под новую строку

int s1 = str1.len; // Длина первой строки

int s2 = str2.len; // Длина второй строки

int k = 0; // Индекс результирующей строки

for(int i = 0; i < s1; i++)

for(int j = 0; j < s2; j++)

if(str1.S[i] == str2.S[j])

{

s.S[k] = str1.S[i];

// Помещаем найденный символ,

k++; // увеличиваем индекс,

break; // выходим из цикла

}

s.S[k] = 0; // Вставляем завершающий символ \0

s.len = strlen(s.S);

if(s.len > 1)

return !s; // Возврат нового объекта

// Вызов функции operator !(s)

return s;

}

string operator!(const string& str)

{ // Функция нахождения уникальных элементов строк

string s;

delete [] s.S;

int l = s.len = str.len;

s.S = new char[s.len + 1];

s.S[0] = str.S[0]; // Копирование первого символа

for(int n = 1; n < l; n++)

s.S[n] = 0; // Обнуление остальных элементов

int k = 1; // Индекс для новой строки

bool flag = true;

for(int i = 1; i < l; i++) // Поиск уникальных элементов

{

for(int j = 0; j < l; j++)

if(s.S[j] == 0)

break;

else if(s.S[j] == str.S[i])

{

flag = false;

break;

}

if(flag)

{

s.S[k] = str.S[i]; // Добавление уникального символа

// в строку

k++; // Увеличение индекса

}

flag = true;

}

s.S[k] = 0;

return s; // Возврат полученной строки

}

istream& operator>>(istream& is, string& str)

{

char temp[256];

is.getline(temp, 256); // Запрос строки

delete [] str.S;

str.len = strlen(temp); // Выделение памяти под новую строку

str.S = new char[str.len + 1];

strcpy(str.S, temp); // Копирование строки

return is; // Возврат объекта ввода

}

ostream& operator<<(ostream& os, string& str)

{

os << str.S; // Вывод строки

return os; // Возврат объекта вывода

}

string& string::operator=(const string &str)

{ // Функция, реализующая безопасное присваивание

delete [] S; // Удаление старой строки

len = str.len; // Вычисление новой длины строки

S = new char[len + 1]; // Выделение памяти под новую строку

strcpy(S, str.S); // Инициализация строки

return *this; // Возврат ссылки на "самого себя"

// Благодаря этому возможно многократное присваивание объектов друг другу

// например, string a, b, c; a = b = c;

}

void main(void)

{

string a, b, c, c1;

cout << "Input the first part of string:\t\t";

cin >> a;

cout << "Input the second part of string:\t";

cin >> b;

// Использывались неявные вызовы функций

// operator >>(cin, a) и operator >>(cin, b)

c = a + b + "\nThat's all !\n";

// Произошел вызов конструктора преобразования

// для строки "\nThat's all !\n"

cout <<"c="<<c<<"\n";// Вывод результирующей строки

// Неявный вызов функции operator <<(cout, c)

c1=a*b;

cout<<"c1="<<c1<<"\n";

getch();

int n;

cout << "Input the number of strings:\t";

cin >> n; // Вводим количество строк

if(n < 0)

{

cout << "Error number:\t" << n << endl;

return;

}

char e[2]; // Забираем из потока символ Enter ("\n")

cin.getline(e, 2);

string *s = new string[n]; // Создаем массив из n строк

for(int i = 0; i < n; i++)

{

cout<<”row # ”<<i;

s[i].GetStr(); // Ввод строк

{

s->Sort(s, n); // Сортировка строк

cout <<"RESULT:\n";

for(i = 0; i < n; i++)

s[i].Print(); // Вывод отсортированных строк

cout << endl;

getch(); // Ожидание нажатия клавиши

delete [] s; // Удаление массива

}