用字符串文字初始化时，std::strings 是不是以 '\0' 结尾？

Posted 2023-02-22

【中文标题】用字符串文字初始化时，std::strings 是不是以 \'\\0\' 结尾？

【英文标题】：Do std::strings end in '\0' when initialized with a string literal?用字符串文字初始化时，std::strings 是否以 '\0' 结尾？

【发布时间】：2016-11-21 09:17:34

【问题描述】：

我知道字符串对象不是以 null 结尾的，但为什么会这样呢？

std::string S("Hey");
for(int i = 0; S[i] != '\0'; ++i)
   std::cout << S[i];

所以构造函数也复制了空终止符，但不增加长度？为什么会打扰？

【问题讨论】：

std::string 闻起来不像 C。

检查这个：***.com/questions/39725183/…

我重新打开了这个问题，因为 OP 知道 std::string 不是空终止的，而是对 std::string::operator[] 的行为感到困惑。

【参考方案1】：

所以构造函数也复制空终止符，但不增加长度？

如您所知，std::string 不包含空字符（并且它不会在此处复制空字符）。

关键是您使用的是std::basic_string::operator[]。根据 C++11，当指定索引等于size() 时，std::basic_string::operator[] 将返回一个空字符。

如果是pos == size()，则返回对值为CharT()（空字符）的字符的引用。

对于第一个（非常量）版本，如果将此字符修改为除charT() 之外的任何值，则行为未定义。

【参考方案2】：

std::string 在内部以空终止 C 字符串的形式存储其数据，但在正常使用中不允许您访问空终止符。

例如，如果我分配值“Hello, World!”到一个字符串，内部缓冲区将如下所示：

std::string myString("Hello, World!");

// Internal Buffer...
// [ H | e | l | l | o | , |   | W | o | r | d | ! | \0 ]
//                                                   ^ Null terminator.

在此示例中，空终止符不是从字符串文字的末尾复制的，而是由std::string 在内部添加的。

正如@songyuanyao 在他的回答中提到的那样，结果是myString[myString.size()]; 返回'\0'。

那么为什么std::string 会在字符串的末尾分配一个空终止符呢？它当然不必支持一个，因为您可以将'\0' 添加到字符串中，并且它包含在字符串中：

std::string myString;
myString.size();              // 0
myString.push_back('\0');
myString.size();              // 1

这种行为的原因是为了支持std::string::c_str() 函数。 c_str() 函数需要返回一个以 null 结尾的 const char *。最有效的方法是简单地返回一个指向内部缓冲区的指针，但为了做到这一点，内部缓冲区必须在字符串末尾包含一个空终止符。从 C++11 开始，要求字符串包含空终止符来支持这一点。

附：虽然严格来说不是您问题的一部分，但应该指出，如果您的字符串包含空字符，您的问题的循环可能不会返回完整的字符串：

std::string S("Hey");
S.push_back('\0');
S.append("Jude");

for(int i = 0; S[i] != '\0'; ++i)
    std::cout << S[i];

// Only "Hey" is printed!