为啥在返回字符串的函数上调用 c_str() 不起作用？

Posted 2023-02-22

【中文标题】为啥在返回字符串的函数上调用 c_str() 不起作用？

【英文标题】：Why does calling c_str() on a function that returns a string not work?为什么在返回字符串的函数上调用 c_str() 不起作用？

【发布时间】：2014-12-23 20:17:02

【问题描述】：

我有一个返回字符串的函数。但是，当我调用它并对其执行 c_str() 以将其转换为 const char* 时，它仅在我先将其存储到另一个字符串时才有效。如果我直接从函数中调用 c_str()，它会将垃圾值存储在 const char* 中。

为什么会这样？感觉我在这里遗漏了一些非常基本的东西......

string str = SomeFunction();
const char* strConverted = str.c_str(); // strConverted stores the value of the string properly
const char* charArray= SomeFunction().c_str(); // charArray stores garbage value

static string SomeFunction()

    string str;
    // does some string stuff
    return str;

【问题讨论】：

c_str() 返回指向底层 char 数组的指针。问题是你临时调用它。所以在; 之后，对象被删除，然后：你会得到垃圾。

一些关于“如何”它不起作用的信息会有所帮助.. 编译器错误？垃圾数据？在这个 sn-p 中有很多潜在的错误。

@Yeraze OP 明确表示它存储了一个垃圾值，所以它绝对不是编译器错误。

【参考方案1】：

SomeFunction().c_str() 为您提供一个指向临时变量的指针（SomeFunction 正文中的自动变量 str）。与引用不同，在这种情况下，临时对象的生命周期不会延长，并且您最终会得到 charArray 是一个悬空指针，解释您稍后在尝试使用 charArray 时看到的垃圾值。

另一方面，当你这样做时

string str_copy = SomeFunction();

str_copy 是SomeFunction() 的返回值的副本。现在调用c_str() 会给你一个指向有效数据的指针。

【讨论】：

Nowdays str_copy 实际上只是移动了所有权，但这一点仍然有效。

【参考方案2】：

函数返回的值对象是临时的。 c_str() 的结果仅在临时的生命周期内有效。在大多数情况下，临时的生命周期是到完整表达式的末尾，通常是分号。

const char *p = SomeFunction();
printf("%s\n", p); // p points to invalid memory here.

解决方法是确保在完整表达式结束之前使用c_str() 的结果。

#include <cstring>

char *strdup(const char *src_str) noexcept 
    char *new_str = new char[std::strlen(src_str) + 1];
    std::strcpy(new_str, src_str);
    return new_str;


const char *p = strdup(SomeFunction.c_str());

注意strdup是一个POSIX函数，所以如果你是一个支持POSIX的平台，它已经存在了。

【参考方案3】：

方法SomeFunction()中的“string str”是SomeFunction()中的局部变量，只存在于SomeFunction()的范围内；

由于SomeFunction()方法的返回类型是字符串，不是字符串的引用，所以在“return str;”之后，SomeFunction()会返回一个str值的副本，即作为临时值存储在内存的某个地方，调用SomeFunction()后，临时值会立即销毁；

“string str = SomeFunction();”将返回的临时值SomeFunction()存储到字符串str，实际上是该值的一个副本并存储到str，分配了一个新的内存块，并且str的生命周期大于SomeFunction()返回的临时值，“;”调用结束后SomeFunction()的返回值立即销毁，内存被系统回收，但是此值的副本仍存储在str 中。这就是为什么“const char* strConverted = str.c_str();”可以得到正确的值，其实c_str()返回了str的初始元素的指针（str指向的字符串值的首元素内存地址），而不是返回的临时值SomeFunction();

“const char* charArray= SomeFunction().c_str();”不同，“SomeFunction().c_str()”会返回一个指向返回临时值的初始元素的指针（返回临时字符串值的首元素内存地址），但是在调用之后SomeFunction()，返回的临时值被销毁，那个内存地址被系统重用，charArray可以得到那个内存地址的值，但不是你期望的值；

【参考方案4】：

使用 strcpy 将字符串复制到本地定义的数组中，您的代码就可以正常工作了。

【讨论】：

不管怎样，SomeFunction().c_str() 会给你一个无效的地址。如果您尝试strcpy 它，那将导致未定义的行为。

不。今天做了。效果很好。

您能否提供一个小而完整的工作示例来演示此行为？

这在很大程度上是不同的。问题是 c_str() 在函数调用的结果上被调用。这会使c_str() 提供给您的内部char 指针无效，因为您调用的函数的本地对象string 已超出范围。如果你有类似string a = SomeFunction(); ... a.c_str(); 的东西，它也没有被复制。这不会在链接到的代码中发生，因为 c_str() 不会直接在函数调用的结果上调用。

我觉得你没有说得很清楚。一个例子真的会有很长的路要走。事实上，我仍然不能完全确定你的意思是不是像 char* str = new char[...length goes here...]; strcpy(str, SomeFunction().c_str()); 这样的东西。