设计一个c++程序，在不使用头文件string 的前提下实现字符串的基本操作（获取长度、字符串的运算）以及使用KMP算法比较两个字符串是否匹配

在C++中，虽然标准库中的`<string>`头文件包含了丰富的字符串处理功能，但我们可以在不依赖它的前提下实现一些基本的字符串操作。首先，我们可以自定义一个简单的字符串结构体，并提供获取长度的方法。这里我们仅展示核心部分，没有包括完整的运算符重载。

#include <iostream>
#include <vector>

// 定义一个字符数组作为基本字符串类型
class BasicString {
private:
    std::vector<char> str;
public:
    // 构造函数
    BasicString(const char* s) : str(s, s + strlen(s)) {}

    // 获取字符串长度
    int length() const { return static_cast<int>(str.size()); }

    // 用于打印字符串
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const BasicString& str);
};

// 实现 << 运算符
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const BasicString& str) {
    for (const char c : str.str)
        os.put(c);
    return os;
}

// KMP 搜索算法
size_t KMP_search(const BasicString& text, const BasicString& pattern) {
    size_t n = text.length();
    size_t m = pattern.length();

    std::vector<int> lps(m);
    build_lps(pattern, lps);

    size_t i = 0, j = 0;
    while (i < n) {
        if (text[i] == pattern[j])
            ++i, ++j;
        else if (j > 0)
            j = lps[j - 1];
        else
            ++i;
        if (j == m)
            return i - m;
    }
    return n;  // 如果没找到，返回文本长度
}

// 动态计算最长公共前缀（LPS）
void build_lps(const BasicString& pattern, std::vector<int>& lps) {
    int len = 0;
    lps[0] = 0;

    for (int i = 1; i < pattern.length(); ++i) {
        if (pattern[i] == pattern[len]) {
            len++;
            lps[i] = len;
        } else if (len > 0) {
            len = lps[len - 1];
        }
    }
}

int main() {
    BasicString str1("Hello, World!");
    BasicString str2("World");

    std::cout << "String 1: " << str1 << "\n";
    std::cout << "Length of string 1: " << str1.length() << "\n";

    if (KMP_search(str1, str2) != str2.length()) {
        std::cout << "Strings don't match\n";
    } else {
        std::cout << "Strings match\n";
    }

    return 0;
}