题目
代码
#include <cstring> // 包含字符串处理函数库,如strlen、strncpy等
#include <iostream> // 包含输入输出流库,用于cout等操作
using namespace std; // 使用标准命名空间,避免重复书写std::class mystring { // 定义mystring类,用于字符串处理
private: // 私有成员,仅类内部可访问char* str; // 指向动态分配的字符数组,存储字符串内容size_t len; // 存储字符串占用的空间大小(包括结束符'\0')public: // 公有成员,类外部可访问// 默认构造函数,创建长度为10的空字符串mystring() : len(10) { // 初始化列表,将len初始化为10str = new char[len]; // 动态分配长度为len的字符数组// 初始化为空字符串str[0] = '\0'; // 将第一个字符设为结束符,代表空字符串}// 打印字符串内容(const成员函数,不修改对象状态)void print() const {cout << str << endl; // 输出字符串内容并换行}// 获取空间大小(const成员函数,不修改对象状态)size_t getSize() const {return len; // 返回字符串占用的空间大小}// 修改字符串内容,确保不越界void setContent(const char* newStr) { // 参数为常量字符串指针,避免修改源字符串// 取新字符串长度和现有空间较小值(减1是预留结束符位置),防止越界size_t newLen = min(strlen(newStr), len - 1); // strlen获取新字符串实际长度strncpy(str, newStr, newLen); // 安全复制字符串,最多复制newLen个字符// 确保以'\0'结尾,避免输出乱码str[newLen] = '\0'; // 在复制的字符末尾添加结束符}// 析构函数,释放动态分配的内存,防止内存泄漏~mystring() {delete[] str; // 释放动态分配的字符数组}
};// 测试mystring类的功能
int main() {mystring s; // 创建mystring类的对象s,调用默认构造函数cout << "空间大小: " << s.getSize() << endl; // 输出对象s的空间大小s.setContent("Hello"); // 调用setContent方法,设置字符串为"Hello"cout << "字符串内容: "; // 输出提示信息s.print(); // 调用print方法,输出字符串内容s.setContent("World! Long Text"); // 设置较长的字符串(会被截断以适应空间)cout << "修改后内容: "; // 输出提示信息s.print(); // 输出修改后的字符串内容return 0; // 程序正常结束
}
关键点说明:
- 构造函数:
mystring()
中动态分配内存,默认创建长度为 10 的字符数组,并初始化为空字符串。 setContent
:用strncpy
保证不会越界,最后手动加'\0'
确保字符串正确结束。- 析构函数:用
delete[]
释放动态分配的内存,避免内存泄漏。 const
成员函数:print
和getSize
不会修改对象状态,标记为const
更安全。
从代码设计角度来看,是否使用 protected
(保护成员),取决于类的 继承需求 和 设计意图 。以下从几个维度解释当前代码没用到 protected
的原因,以及何时适合用 protected
:
1. 类的定位:无需继承扩展
当前 mystring
类是一个 独立功能类 ,设计目标是封装字符串的基础操作(构造、打印、修改内容等),没有考虑让其他类继承它 。
protected
的核心作用是 给子类开放访问权限 (子类可访问父类的protected
成员,外部类 / 函数不行 )。- 如果类不需要被继承扩展,所有成员用
private
(隐藏实现细节) +public
(开放对外接口) 即可,protected
就用不上。
2. 设计原则:隐藏实现细节
代码里 str
和 len
是 private
,这是 封装思想 的体现:
private
强制外部代码通过public
接口(如print
、getSize
、setContent
)操作类,避免直接篡改内部状态(比如直接修改str
指针导致内存混乱 )。- 如果把
str
或len
设为protected
,子类继承后能直接访问 / 修改它们,可能破坏父类的封装逻辑(比如子类不小心改坏str
指针,父类功能就会异常 )。
3. 何时需要 protected
?
如果有 继承扩展场景 ,比如:
// 假设要继承 mystring 扩展功能
class myAdvancedString : public mystring {
public:void doSomething() {// 子类想直接访问父类的 len(假设 len 是 protected)// 如果父类 len 是 private,这里会编译报错;是 protected 则可以访问size_t parentLen = len; // ... 基于父类状态扩展逻辑}
};
这种情况下,若希望 子类能访问父类的部分内部成员 (但又不想完全开放给外部 ),就可以把这些成员设为 protected
。
总结
当前 mystring
类因为 不需要被继承 ,所以用 private
隐藏实现、public
开放接口就足够,无需 protected
。如果未来有继承扩展需求,再根据实际场景(需要子类访问哪些内部成员 )决定是否引入 protected
。