返回一个 C++ std::string 对象是不是可以避免内存泄漏？

Posted 2023-02-22

【中文标题】返回一个 C++ std::string 对象是不是可以避免内存泄漏？

【英文标题】：Is returning a C++ std::string object safe from memory leaks?返回一个 C++ std::string 对象是否可以避免内存泄漏？

【发布时间】：2011-08-22 15:52:06

【问题描述】：

我对 C++ 的字符串相当陌生，所以下面的模式可能有点难看。在开始使用更大的系统进行集成测试之前，我正在查看我编写的一些代码。我想知道的是它是否安全，或者它是否容易泄漏内存？

string somefunc( void ) 
    string returnString;
    returnString.assign( "A string" );
    return returnString;


void anotherfunc( void ) 
    string myString;
    myString.assign( somefunc() );
    // ...
    return;

我的理解是returnString 的值被分配给一个新对象myString，然后returnString 对象被销毁作为解析对somefunc 的调用的一部分。在未来的某个时刻，当 myString 超出范围时，它也会被销毁。

我通常会将指向 myString 的指针传递给 somefunc() 并直接分配给 myString 的值，但我正在努力使我的代码更清晰一点（并且依赖于副作用函数样式 less ）。

【问题讨论】：

在第一个函数中，您可能只需要执行 "return string("A string");"并得到相同的结果。

@luiscubal 这是一个用于说明问题的简化示例。

@luiscubal 甚至 return "A string"; 都可以，因为 std::string 可以用 c 字符串构造。

@Ugo 没错，我忘了。

【参考方案1】：

是的，以这种方式（按值）返回 string 是安全的，尽管我更喜欢以这种方式分配它：

string myString = somefunc();

这更容易阅读，也更有效（保存空字符串的构造，然后将被下一次调用assign覆盖）。

std::string 管理自己的内存，并且已经正确编写了复制构造函数和赋值运算符，因此这样使用字符串是安全的。

【参考方案2】：

是的

   return returnString

您正在调用字符串的copy constructor。它将returnString的副本*复制到临时（又名rValue）中，以代替调用表达式中的“somefunc（）”：

   myString.assign( somefunc() /*somefunc()'s return becomes temporary*/);

这又被传递给assign并被assign用于执行复制到myString。

因此，在您的情况下，字符串的复制构造函数保证了深层复制并确保没有内存泄漏。

* 请注意，这可能是也可能不是真正的深层复制，复制构造函数的行为是特定于实现的。一些字符串库实现了写时复制，它有一些内部簿记以防止在实际需要之前复制。

【讨论】：

实际上，是否执行深拷贝完全取决于您使用的特定标准库实现。 GCC 使用的是 COW，所以复制构造函数只是意味着增加一个计数器。

【参考方案3】：

您是完全安全的，因为您按值返回字符串，字符串将被“复制”，而不是通过引用。如果你要返回一个std::string &，那么你做错了，因为你会有一个悬空的参考。甚至一些编译器可能会执行返回值优化，这甚至不会在返回时真正复制字符串。请参阅this post 了解更多信息。

【参考方案4】：

是的，它（至少通常）是安全的。几乎所有合理的字符串类的最基本贡献之一是能够像正常赋值、返回等的基本值一样“正常工作”。

【参考方案5】：

正如您所说，在somefunc 内部创建了一个字符串returnString，并在函数返回时返回一个副本。这是绝对安全的。

您想要的是将myString 引用到somefunc（不要使用指针）。这将非常清楚：

void somefunc( string& myString ) 
  myString.assign( "A string" );


void anotherfunc( void ) 
  string myString;
  somefunc(myString);
  // ...
  return;

【讨论】：

这绕过了编译器通常执行的返回值优化，所以它不是一个改进。

What you want is to... 你为什么这么说？我认为您的代码与他所做的相比几乎没有优势。