【第2部】C++編
ミニSTL作成に挑戦する
０１０１．Stringを作成する
これよりいよいよ
C++の本格的なサンプルを作成します。
まずは
STLにあるコンテナのミニチュア版を実装します。手始めに
stringです。こちらのバージョンは先頭の
sが大文字になる
Stringです。
namespaceも
cpという中に入れます。
このページの内容は、
レポジトリの
projects/SampleCpp01にあります。このサンプルは
ミニSTLをまとめたものです。
ソース紹介
CPPファイルに記述
cpstring.h
#pragma once
#include<iostream>
#include <sstream>
#include <exception>
using namespace std;
namespace cp {
//--------------------------------------------------------------------------------------
/// 文字列型
//--------------------------------------------------------------------------------------
class String {
char* m_pdata{ nullptr };
size_t m_capacity{16};
size_t m_size{};
size_t m_maxsize{ UINT_MAX };
void capacity_update(size_t n) {
if (n >= (m_maxsize - 1)) {
throw runtime_error("error: memory cannot be reserve.");
}
size_t cap = m_capacity;
while (cap <= n) {
cap *= 2;
}
auto pdata = new char[cap];
if (m_pdata) {
strcpy_s(pdata, cap - 1, m_pdata);
delete[] m_pdata;
}
m_pdata = pdata;
m_capacity = cap;
}
public:
/*!
@brief コンストラクタ
*/
String() {}
/*!
@brief コンストラクタ
@param[in] data 初期化する文字列
*/
String(const char* data) {
m_size = strlen(data);
if (m_size >= (m_maxsize - 1)) {
throw runtime_error("error: memory cannot be secured.");
}
while (m_capacity <= (m_size - 1)) {
m_capacity *= 2;
}
m_pdata = new char[m_capacity];
strcpy_s(m_pdata, m_capacity - 1, data);
}
/*!
@brief デストラクタ
*/
~String(){
delete[] m_pdata;
}
/*!
@brief 文字列の長さの取得
@return 文字列の長さ
*/
size_t size() const{
return m_size;
}
/*!
@brief 文字列の長さの取得
@return 文字列の長さ
*/
size_t length() const {
return m_size;
}
/*!
@brief 文字列の最大の長さの取得
@return 文字列の最大の長さ
*/
size_t max_size() const {
return m_maxsize;
}
/*!
@brief 文字列の長さを変更する
@param[in] n 新しい長さ
@return なし
*/
void resize(size_t n){
if (n >= (m_capacity - 1)) {
capacity_update(n);
}
m_size = n;
}
/*!
@brief 文字列を追加する
@param[in] s 追加する文字列
@return なし
*/
String& append(const String& s) {
auto total = size() + s.size();
if (total >= (m_capacity - 1)) {
capacity_update(total);
}
strcat_s(m_pdata, m_capacity, s.data());
m_size = total;
return *this;
}
String& append(const char* s) {
auto total = size() + strlen(s);
if (total >= (m_capacity - 1)) {
capacity_update(total);
}
strcat_s(m_pdata, m_capacity, s);
m_size = total;
return *this;
}
String& append(char s) {
char arr[2] = {};
arr[0] = s;
auto total = size() + 1;
if (total >= (m_capacity - 1)) {
capacity_update(total);
}
strcat_s(m_pdata, m_capacity, arr);
m_size = total;
return *this;
}
String& operator+=(const String& s) {
return append(s);
}
String& operator+=(const char* s) {
return append(s);
}
String& operator+=(char s) {
return append(s);
}
/*!
@brief 文字列をクリアする
@return なし
*/
void clear() {
m_pdata[0] = '\0';
m_size = 0;
}
/*!
@brief 文字列か空かどうかをチェックする
@return 空ならtrue
*/
bool empty() const {
return (m_size == 0);
}
/*!
@brief 文字列の先頭のポインタの取得
@return 文字列の先頭のポインタ
*/
const char* data() const {
return m_pdata;
}
};
/*!
@brief Stringをcoutで使えるようにする
@param[in] os ostreamの参照
@param[in] s Stringの参照
@return ostreamの参照
*/
inline ostream& operator <<(ostream& os, const String& s)
{
os << s.data();
return os;
};
}
//end namespace cp
main.cpp
#include "cpstring.h"
using namespace cp;
int main()
{
String s("hello");
s += " world";
s += '!';
String s2(" cppあいうえお");
s += s2;
cout << s << endl;
return 0;
}
出力
サンプル説明
このサンプルでは
Stringクラスの実装をしてます。
一番の基本は、当たり前の話ですが
文字列を設定できるということです。それをコンストラクタで実装しています。
もう一つ、このサンプルで
coutにインスタンスを直接渡せるようにしています。
cpstring.h記述の
inline ostream& operator <<(ostream& os, const String& s)
{
os << s.data();
return os;
};
がその役割をはたします。このことにより、
main()関数では
String s("hello");
cout << s << endl;
と記述できます。