C++ string中的几个小陷阱，你掉进过吗？

Posted 2020-09-20

C++开发的项目难免会用到STL的string。使用管理都比char数组（指针）方便的多。但在得心应手的使用过程中也要警惕几个小陷阱。避免我们项目出bug却迟迟找不到原因。

1.  结构体中的string赋值问题

直接通过一个样例说明，以下的样例会输出什么：

#include <iostream>
#include <string>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

struct flowRecord          
{
    string app_name;                                                            
    struct flowRecord *next;

};

int main() {
    flowRecord *fr = (flowRecord*)malloc(sizeof(flowRecord));
    fr->app_name = "hello";
    cout << fr->app_name << endl;
    return 0;
}

嗯，当然不是简单的输出“hello”了，在Linux下用g++编译后执行试试，会出现“Segmentation fault (core dumped)”，why？问题就出在给fr指针分配内存的时候，注意这里用的是C中的malloc而不是new。假设你换成new再执行，就不会报错了，成功的输出“hello”，那为什么malloc就不行呢？这就要看malloc()与new()的差别了，关于两者的差别是程序猿面试中屡问不爽的经典面试题，所以相信一般的程序猿都知道它们之间有一个很重要的差别就是：new在分配内存时会调用默认的构造函数，而malloc不会调用。

而STL的string在赋值之前须要调用默认的构造函数以初始化string后才干使用。如赋值、打印等操作，假设使用malloc分配内存。就不会调用string默认的构造函数来初始化结构体中的app_name字符串，因此这里给其直接赋值是错误的，应该使用new操作符。这也提示我们用C++开发程序时，就尽量使用C++中的函数，不要C++与C混合编程，导致使用混淆。比方有时候new分配的内存却用free释放。

2. c_str()函数问题

c_str()函数用于string与const char*之间的转换，也常常能用到。以下的样例你说输出啥？

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main() {
    string s = "Alexia";
    const char *str = s.c_str();
    cout << str << endl;
    s[1] = ‘m‘;
    cout << str << endl;

    return 0;
}

嗯，第一个不用多说，第二个输出是“Alexia”还是“Amexia”呢？答案是后者，咋一看const char*的值应该是个常量啊，怎么还能改变值呢？哈。又是个经典的面试题：const char*, char const*, char* const的差别是什么？老生常谈的问题，const char*与char const*是等价的，指的是指向字符常量的指针，即指针能够改变指向但其指向的内容不能够改变，而char* const相反，指的是常量指针，即指向不能够改变但指针指向的内容能够改变。因此这里的const char*指向的内容本类是不能够改变的，那么这里为什么改变了呢？这跟str这个const char*的生命周期及string类的实现有关，string的c_str()返回的指针是由string管理的，因此它的生命期是string对象的生命期。而string类的实现实际上封装着一个char*的指针，而c_str()直接返回该指针的引用，因此string对象的改变会直接影响已经执行过的c_str()返回的指针引用。

3. 字符串字面值与标准库string不是同一种类型

直接看以下的样例：

string s("hello");
cout<<s.size()<<endl;        //OK
cout<<"hello".size()<<endl;  //ERROR
cout<<s+"world"<<endl;       //OK
cout<<"hello"+"world"<<endl; //ERROR

能够看出两者是很不同的。不能混淆使用。