字符串末尾的额外零字符出现在 C++ 中用于范围循环

Posted 2023-02-25

【中文标题】字符串末尾的额外零字符出现在 C++ 中用于范围循环

【英文标题】：Extra zero char at end of string appears in C++ for range loop

【发布时间】：2020-10-12 14:03:20

【问题描述】：

以下代码

#include <iostream>
#include <string>
int main()

    std::string s = "abc";
    for (char c : s)
        std::cout << (int) c << " ";

打印“97 98 99”。

以下代码

#include <iostream>
int main()

    for (char c : "abc")
        std::cout << (int) c << " ";

打印“97 98 99 0”。

第二个代码中多余的 0 来自哪里？

【问题讨论】：

这是常量字符串中的空终止符。

【参考方案1】：

文字"abc" 是const char[4] 类型：最后一个元素是NUL 终止符（值为0）。

在第二个 sn-p 中，NUL 终止符的值被打印出来，因为代码描述了对整个 const char[4] 数组的迭代。

在第一个 sn-p 中，std::string 类的底层迭代器技术将结束迭代器（在短形式 for 循环中无法到达）设置为 NUL 终止符。此行为与s.size() 一致。

【参考方案2】：

在第一个 sn-p 中，您使用 range based loop 迭代字符串。 std::string 类型有 .begin() 和 .end() 迭代器。基于范围的循环使用这些标记范围的开始和结束。

在第二个 sn-p 中，您使用基于范围的循环来迭代 string literal。字符串文字基本上是一个字符数组，末尾有一个额外的隐藏 \0 字符。该字符可转换为整数值0。因此输出中的额外 0。

【参考方案3】：

C++ 有两种不同属性的字符串：

C 字符串和字符串文字

它们是固定大小的空终止字符数组（最大大小在编译时确定）。 "abc" 称为string literal，您可以将其视为包含 'a', 'b', 'c', '\0' 的字符数组。您的 range-based for loop 正在遍历数组中的 所有 个字符，包括空终止符。在没有空终止的情况下打印数据的 C 方式是：

char ca[] = "abc";

char *c = ca;
while (*c)
    std::cout << (int) *(c++) << " ";

请注意，不建议使用这种老式的原始指针摆弄方式 - 这太容易自取其辱。

C++ 字符串和 C++ 字符串文字

std::string 提供了一个字符串实现，可以处理任意长度的字符串（内存在运行时动态分配）。 C++ 字符串是具有自己的处理长度方式的对象，不需要空终止。 std::string 类提供了迭代器，使我们能够编写类似的循环

std::string s = "abc";

// Traditional loop with iterators:
for (auto i = s.begin(); i != s.end(); i++)
    std::cout << (int) *i << " ";

// Range-based for loop:
for (char c : s)
    std::cout << (int) c << " ";

C 字符串"abc" 被传递给std::string 的构造函数，该构造函数以其内部格式存储它。

请注意，C++14 也支持C++ string literals："abc"s（注意末尾的运算符s）。在您的示例中，您可以像这样使用它们：

using namespace std::string_literals;

for (char c : "abc"s)
    std::cout << (int) c << " ";