std::string 与 unsigned char[] 和 unsigned char* 有啥不同？

Posted 2023-02-16

【中文标题】std::string 与 unsigned char[] 和 unsigned char* 有啥不同？

【英文标题】：What's the different about std::string to unsigned char[] and unsigned char*?std::string 与 unsigned char[] 和 unsigned char* 有什么不同？

【发布时间】：2015-09-23 08:42:18

【问题描述】：

我从文件中得到一个字符串，并将该字符串转换为 unsinged char[]。 这是我的代码：

unsigned char c[16];
std::string message = ReadFile(); // get string from file
strcpy((char*)c,message.c_str());

并将字符串转换为无符号字符*

unsigned char* c;
std::string message = ReadFile(); // get string from file
c = (unsigned char*)message.c_str();

我不明白他们有什么不同。他们是一样的吗？

【问题讨论】：

string 是一个 c++ 对象，而 char[] 是一个 c 样式数组。在 C++ 中使用 char[] 是自找麻烦，而实际上有更好的解决方案。

【参考方案1】：

基础知识

unsigned char c[16]：c 是一个由 16 个 unsigned char 组成的数组。

unsigned char* c：c 是指向unsigned char 的指针（可能指向unsigned char 的连续序列（长度未知）的开头）

std::string s：s 是一个字符串对象，它在内部保存一个连续的字符序列，其长度可以动态变化。字符串对象还保存了字符串的当前长度。

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第一个代码示例

在这里，您创建了一个 16 字符的缓冲区，然后创建了一个 std::string 对象，并用 ReadFile 调用的结果填充该对象。

然后，您请求 std::string 对象的 C 字符串（以空结尾）表示，并使用 strcpy 将其复制到 16 字符缓冲区中。不幸的是，您没有检查大小，因此您可能会超出缓冲区的末尾并陷入未定义的行为。 不要这样做。您现在有两个数据副本； std::string 中的一个，以及 16 字符数组中的（部分）副本。

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第二个代码示例

在第二个示例中，您再次将ReadFile 调用的结果分配给std::string，并再次调用c_str() 成员函数以请求以空值结尾的C 字符串表示。这一次，您只需cast 结果指针，使其类型为unsigned char*，并将其分配给您已声明的指针。您只有一份数据副本，并且没有缓冲区溢出。

但是，如果字符串的内容发生变化，指针c可能会失效。

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指南

如果可能，请直接使用std::string。避免传递char* 或使用char 的数组，因为std::string 会跟踪大小，根据需要调整大小，并为您处理内存分配。

不要做第一个版本。这是不安全的，因为您不检查边界。

避免使用第二个版本；如果你有一个接受 C 字符串的函数，只需将s.c_str() 的结果直接作为参数给它：

void my_func(const char * str);

// ...

std::string s = "Hello";
my_func(s.c_str()); // This is fine!

[注意：这假定您的程序是单线程的，并且字符串s 具有本地范围，即对于my_func 或my_func 可以调用的任何内容的直接操作是不可见的。对s 的任何修改都可能使s.c_str() 返回的指针无效。]

如果您确实需要一个字符串内容的副本，只需在进行任何更改之前将其分配给另一个字符串：

std::string s1 = "Hello";
std::string s2 = s1; // copy the string
s1 = "Goodbye";
my_func(s2.c_str()); // still "Hello".

【讨论】：

你的回答很有用。非常感谢。

【参考方案2】：

不，它们不一样。首先：将message 的内容复制到c。在第二个 - 您只需分配指针，将 c_str 返回到 c。因此，当消息被更改或销毁时，c 中将有垃圾。

【参考方案3】：

在第一个示例中，字符串的内容被复制到数组中（尽管对于文件缓冲区而言，16 是一个相当短的长度）。现在您有两个不同的容器来保存相同的数据。

在第二个示例中，您读入字符串，然后将其容器的地址传递给指针。所以指针将指向与字符串相同的数据。但是，您无法将 const char * 转换为非 const 类型，因此您的示例可能无法编译。

您有什么理由首先转换为 c 样式的数组吗？