STL 源码剖析　# class string #

STL 源码剖析 string

最近打算好好看看STL源码实现．．．

各种定义找不到头都大了．

首先你需要一个帮手，ctags不行我们就用global（什么东西自己搞定，这么不介绍了）．

在STL库的路径下　bits/stringfwd.h你能找到一下定义

你会发现我们常用的标准库类string实质上是basic_string

class string的定义有2000+行，我们这里不会给出所有细节，仅就个人觉得重要和感兴趣的地方进行分析．

你看，这里类的设计者把对于和string类的各种相关变量类型都做了声明，value_type, size_type ...

class _Rep用来表示字符串

string类总是用_M_length + 1个字符并且确保最后一个为‘\0‘空字符结尾来表示字符串．

而申请内存的时候总是会多申请一些(_M_capacity)，_M_capacity 大于等于 _M_length.

上图是struct _Rep_base的定义，我们可以看到这里使用的是struct 而不是class，之前已经处于private标号中，所以整个结构体都是私有的．

注意到struct _Rep是 _Rep_base的派生类．

之后我们还能看到这里提供了string类的容量接口capacity()

这里STL的作者写了两个功能同样的接口，可能是为了便于程序员调用．size()与length()同一个意义，都返回当前字符串的长度，但是不包括空字符，这种风格和C的strlen()保持了一致．

我们写个小demo测试一下

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    string str("hello world");

    cout << "capacity" << str.capacity() << endl;
    cout << "size    " << str.size() << endl;
    cout << "length  " << str.length() << endl;
    cout << "max_size" << str.max_size() << endl;
    return 0;
}

你会看到各种构造函数的实现：

      /**
       *  @brief  Construct an empty string using allocator @a a.
       */
      explicit
      basic_string(const _Alloc& __a);
　
      /**
       *  @brief  Construct string with copy of value of @a str.
       *  @param  __str  Source string.
       */
      basic_string(const basic_string& __str);
      /**
       *  @brief  Construct string as copy of a substring.
       *  @param  __str  Source string.
       *  @param  __pos  Index of first character to copy from.
       *  @param  __n  Number of characters to copy (default remainder).
       */
      basic_string(const basic_string& __str, size_type __pos,
		   size_type __n = npos);
      /**
       *  @brief  Construct string as copy of a substring.
       *  @param  __str  Source string.
       *  @param  __pos  Index of first character to copy from.
       *  @param  __n  Number of characters to copy.
       *  @param  __a  Allocator to use.
       */
      basic_string(const basic_string& __str, size_type __pos,
		   size_type __n, const _Alloc& __a);

      /**
       *  @brief  Construct string initialized by a character %array.
       *  @param  __s  Source character %array.
       *  @param  __n  Number of characters to copy.
       *  @param  __a  Allocator to use (default is default allocator).
       *
       *  NB: @a __s must have at least @a __n characters, '\\0'
       *  has no special meaning.
       */
      basic_string(const _CharT* __s, size_type __n,
		   const _Alloc& __a = _Alloc());
      /**
       *  @brief  Construct string as copy of a C string.
       *  @param  __s  Source C string.
       *  @param  __a  Allocator to use (default is default allocator).
       */
      basic_string(const _CharT* __s, const _Alloc& __a = _Alloc());
      /**
       *  @brief  Construct string as multiple characters.
       *  @param  __n  Number of characters.
       *  @param  __c  Character to use.
       *  @param  __a  Allocator to use (default is default allocator).
       */

值得一提的是最后我们常用的字符串类初始化方式是给它一个Ｃ类型的字符串，作为初始化的参数．而这里其实就是调用的这里

basic_string(const _CharT* __s, const _Alloc& __a = _Alloc());

上面还给出了其他用字符串类引用做初始化参数的构造函数．

我们还看到了clear(), empty接口

clear()用于擦出字符串，使之为空．而empty()怎用于检测字符串是否为空．

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    string str("hello");

    cout << "capacity" << str.capacity() << endl;
    cout << "size    " << str.size() << endl;
    cout << "length  " << str.length() << endl;
    cout << "max_size" << str.max_size() << endl;

    if (str.empty() == true)
    {
        cout << "empty" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Not empty" << endl;
    }

    str.clear();

    if (str.empty() == true)
    {
        cout << "empty" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "Not empty" << endl;
    }

    return 0;
}

未完待更新～