Джесс Либерти - Освой самостоятельно С++ за 21 день.

Анализ:В строке 10 программа вместо функции strcpy() используется функцию strncpy(), третий параметр MaxLength которой задает максимальную длину копируемой строки. Размер массива String2 задан как MaxLength+1. Дополнительный элемент потребовался для концевого нулевого символа строки, который добавляется автоматически обеими функциями — strcpy() и strncpy().

Многие компиляторы C++ содержат библиотеки классов, с помощью которых можно решать различные прикладные задачи. Одним из представителей встроенных классов является класс String.

Язык C++ унаследовал от С концевой нулевой символ окончания строки и библиотеку строковых функций, куда входит функция strcpy(). Но все эти функции нельзя использовать в объектно-ориентированном программировании. Класс String предлагает набор встроенных функций-членов и переменных-членов, а также методов доступа, которые позволяют автоматически решать многие задачи, связанные с обработкой текстовых строк, получая команды от пользователя.

Если в вашем компиляторе нет встроенного класса String, а иногда и в тех случаях, когда он есть, бывает необходимо создать собственный класс работы со строками. Далее в этой главе рассматривается процедура создания и применения класса String и пользовательских классов работы со строками.

Как минимум, класс String должен преодолеть ограничения, свойственные использованию массивов символов. Подобно другим массивам, массивы символов статичны. Вам приходится задавать их размер при объявлении или инициализации. Они всегда занимают все отведенное для них пространство памяти, даже если вы используете только по- ловину элементов массива. Запись данных за пределы массива ведет к катастрофе.

Хорошо написанный класс работы со строковыми данными выделяет столько памяти, сколько необходимо для текущего сеанса работы с программой, и всегда предусматривает возможность добавления новых данных. Если с выделением дополнительной памяти возникнут проблемы, предусмотрены элегантные пути их решения. Первый пример использования класса String показан в листинге 12.12.

Листинг 12.12. Использование класса String

1: // Листинг. 12.12

2:

3: #include

4: #include

5:

6: // Рудиментарный класс string

7: class String

8: {

9: public:

10: // Конструкторы

11: String()

12: Stnng(const char *const),

13: Stnng(const String &),

14: ~Stnng()

15:

16: // Перегруженные операторы

17: char & operator[](unsigned short offset),

18: char operator[](unsigned short offset) const,

19: Stnng operator+(const String&),

20: void operator+=(const String&)

21: Stnng & operator= (const Stnng &),

22:

23: // Основные методы доступа

24: unsigned short GetLen()const { return itsLen, }

25: const char * GetStnng() const { return itsStnng, }

26:

27: private:

28: Stnng (unsigned short), // Закрытый конструктор

29: char * itsStnng,

30: unsigned short itsLen

31: }

32:

33: // Конструктор, заданный no умолчанию, создает строку нулевой длины

34: String String()

35: {

36: itsStnng = new char[1]

37: itsStrmg[0] = '\0'

38: itsLen=0;

39: }

40:

41: // Закрытый (вспомогательный) конструктор

42: // используется только методами класса для создания

43: // строк требуемой длины с нулевым наполнением

4й: String String(unsigned short len)

45: {

46: itsStnng = new char[len+1]

47: for (unsigned short i = 0 i<=len, i++)

48: itsString[i] = \0 ,

49: itsLen=len,

50: }

51:

52: // Преобразование массива символов в строку

53: String String(const char * const cString)

54: {

55: itsLen = strlen(cString);

56: itsString = new char[itsLen+1];

57: for (unsigned short i = 0; i

58: itsString[i] = cString[i];

59: itsString[itsLen]='\0';

60: }

61:

62: // Конструктор-копировщик

63: String::String (const String & rhs)

64: {

65: itsLen=rhs.GetLen();

66: itsString = new char[itsLen+1];

67: for (unsigned short i = 0; i

68: itsString[i] = rhs[i];

69: itsString[itsLen] = '\0';

70: }

71:

72: // Деструктор для освобождения памяти

73: String::~String ()

74: {

75: delete [] itsString;

76: itsLen = 0;

77: }

78:

79: // Оператор присваивания освобождает память

80: // и копирует туда string и size

81: String& String::operator=(const String & rhs)

82: {

83: if (this == &rhs)

84: return *this;

85: delete [] itsString;

86: itsLen=rhs.GetLen();

87: itsString = new char[itsLen+1];

88: for (unsigned short i = 0; i

89: itsString[i] = rhs[i];

90: itsString[itsLen] = '\0';

91: return *this;

92: }

93:

94: //неконстантный оператор индексирования

95: // возвращает ссылку на символ так, что его

96: // можно изменить!

97: char & String::operator[](unsigned short offset)

98: {

99: if (offset > itsLen)

100: return itsString[itsLen-1];

101: else

102: return itsString[offset];

103: }

104:

105: // константный оператор индексирования для использования

106: // с константными объектами (см. конструктор-копировщик!)

107: char String::operator[](unsigned short offset) const

108: {

109: if (offset > itsLen)

110: return itsString[itsLen-1];

111: else

112: return itsString[offset];

113: }

114:

115: // создание новой строки путем добавления

116: // текущей строки к rhs

117: String String::operator+(const String& rhs)

118: {

119: unsigned short totalLen = itsLen + rhs.GetLen();

120: String temp(totalLen);

121: unsigned short i;

122: for ( i= 0; i

123: temp[i] = itsString[i];

124: for (unsigned short j = 0; j

125: temp[i] = rhs[j];

126: temp[totalLen]='\0';

127: return temp;

128: }

129:

130: // изменяет текущую строку и возвращает void

131: void String::operator+=(const String& rhs)

132: {

133: unsigned short rhsLen = rhs.GetLen();

134: unsigned short totalLen = itsLen + rhsLen;

135: String temp(totalLen);

136: unsigned short i;

137: for (i = 0; i

138: temp[i] = itsString[i];

139: for (unsigned short j = 0; j

140: temp[i] = rhs[i-itsLen];

141: temp[totalLen]='\0';

142: *this = temp;

143: }

144:

145: int main()

146: {

147: String s1("initial test");

148: cout << "S1:\t" << s1.GetString() << endl;

149:

150: char * temp = "Hello World";

151: s1 = temp;

152: cout << "S1:\t" << s1.GetString() << endl;

153:

154: char tempTwo[20];

155: strcpy(tempTwo,"; nice to be here!");

156: s1 += tempTwo;

157: cout << "tempTwo:\t" << tempTwo << endl;

158: cout << "S1:\t" << s1.GetString() << endl;

159:

160: cout << "S1[4] :\t" << s1[4] << endl;

161: s1[4]='o';

162: cout << "S1:\t" << s1.GetString() << endl;

163:

164: cout << "S1[999] :\t" << s1[999] << endl;

165:

166: String s2(" Another string");

167: String s3;

168: s3 = s1+s2;

169: cout << "S3:\t" << s3.GetString() << endl:

170:

171: String s4;

172: s4 = "Why does this work?";

173: cout << "S4:\t" << s4.GetString() << endl;

174: return 0;

175: }

Результат:

S1: initial test

S1: Hello world

tempTwo: ; nice to be here!

S1: Hello world; nice to be here!

S1[4]: o

S1: Hello World; nice to be here!

S1[999]: !

S3: Hello World; nice to be here! Another string

S4: Why does this work?

Анализ:В строках 7—31 объявляется простой класс String. В строках 11—13 объявляются конструктор по умолчанию, конструктор-копировщик и конструктор для приема существующей строки с концевым нулевым символом (стиль языка С).

В классе String перегружаются операторы индексирования ([]), суммирования (+) и присваивания с суммой (+=). Оператор индексирования перегружается дважды. Один раз как константная функция, возвращающая значение типа char, а другой — как неконстантная функция, возвращающая указатель на char.

Неконстантная версия оператора используется в выражениях вроде строки 161: SomeString[4]=V;

В результате открывается прямой доступ к любому символу строки. Поскольку возвращается ссылка на символ, функция получает доступ к символу и может изменить его.

Константная версия оператора используется в тех случаях, когда необходимо получить доступ к константному объекту класса String, например при выполнении конструктора-копировщика в строке 63. Обратите внимание, что в этом случае открывается доступ к rhs[i], хотя rhs был объявлен как const String &. К этому объекту невозможно получить доступ, используя неконстантные функции-члены. Поэтому оператор индексирования необходимо перегрузить как константный.