与 std::string 一起使用的 std::replace_copy 的奇怪行为

Posted 2023-02-22

【中文标题】与 std::string 一起使用的 std::replace_copy 的奇怪行为

【英文标题】：Weird behavior of std::replace_copy used with std::string

【发布时间】：2013-12-20 14:52:28

【问题描述】：

我有这个简单的代码：

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>

using namespace std;

int main()

    string s = "1,0";
    string result;

    //result.resize(s.length());
    replace_copy(s.begin(), s.end(), result.begin(), ',', '.');

    cout << '"' << result         << '"' << endl;
    cout << '"' << result.c_str() << '"' << endl;
    cout << result.length() << endl;

    return 0;

result.resize 行未注释的此程序的控制台输出是：

“1.0” “1.0” 3

- 好的，但是当result.resize 的行被注释掉时，输出是：

“” “1.0” 0

-这会导致奇怪的错误，因为result != result.c_str() !!!

replace_copy（可能还有类似的模板）的这种行为是否可以被视为标准库中的错误？我找不到与该主题相关的任何内容。谢谢。

编译器：mingw32-g++ 4.7.1

【参考方案1】：

你期待什么？

没有resize，您的字符串中就没有新字符的空格。

无论如何尝试复制到该空间肯定会导致“奇怪”[阅读：undefined] 行为。你正在破坏你的记忆。

replace_copy 复制到目标范围，这与将新元素插入目标容器不同。该范围必须已经存在...

...除非您使用back_inserter，它作为一种假范围，实际上在引擎盖下执行插入：

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>

using namespace std;

int main()

    string s = "1,0";
    string result;

    //result.resize(s.length());   // Look, ma! No hands!
    replace_copy(
        s.begin(), s.end(),
        std::back_inserter<std::string>(result),
        ',', '.'
    );

    cout << '"' << result         << '"' << endl;
    cout << '"' << result.c_str() << '"' << endl;
    cout << result.length() << endl;


// "1.0"
// "1.0"
// 3

Live demo

^{警告！在现场演示中获得正确的输出并不能证明任何事情，因为未定义的行为有时会“看似有效”。但是，我有 96k 代表，你可以相信我。 ;)}

【讨论】：

+1 用于提及back_inserter。这是我首先想到的事情之一。

关于我对 STL 是精心设计的库的期望：为什么不 replace_copy 在这种情况下简单地不让目标保持不变（或者至少生成断言），而是违反字符串内部的不变量？为此，我问是否可以认为是标准库中的错误。

@user3123061：这不是标准库的错误，而是您使用它的错误。 由您维护不变量，而不是强制执行并非每个人都想要的可能昂贵的运行时检查。更实际地，从单个迭代器中检测范围的 length 或 validity 是不可行的。

【参考方案2】：

当你使用语句时

result.resize(s.length());

您创建并初始化（更精确地分配）了包含三个值为“\0”的元素的字符串。不使用此语句时，字符串没有元素，程序的行为未定义。实际上，未注释行的代码等效于以下代码：

string s = "1,0";
string result( s.length(), '\0' );

replace_copy(s.begin(), s.end(), result.begin(), ',', '.');

如果要像注释语句那样写，那么你应该使用迭代器适配器std::back_insert_iterator例如

replace_copy(s.begin(), s.end(), std::back_inserter( result ), ',', '.');