【C++深度剖析教程15】经典问题解析之关于string的疑问

今天来看一下在面试笔试中经常会出错的地方。
我们先来看一个代码：

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
    string s = "12345";
    const char* p = s.c_str();
        
    cout << p << endl;     
        
    s.append("abced");  
        
    cout << p << endl;     

    
    return 0;
}

看一下这个代码，第一感觉是没有什么问题的，指针p指向了S这个字符串，那么当执行 s.append(“abced”);这句话之后，字符串S会增加“abced”这借个字符，那么打印输出的结果应该为：12345和12345abced。但是我们运行程序发现(纠错：使用gcc 4.4.7版本编译器)，两条打印语句都是12345.这是为什么呢？下面我们看图详细分析一下：

一开始只是字符串S指向0xFF112233这个内存空间，然后让P指向这个空间，执行这句话后：s.append(“abced”);S这个字符串变成了0x12345abced，同时这个字符串所对应的地址空间却变成了：0xFF445566，但是此时指针P依然指向之前的0xFF112233，里面的值是没有变化的，为什么出现这种情况呢？

因为：string对象维护了一个指向数据的char*指针，这个指针在程序运行阶段，有可能会发生突变。
所以那个P指针还是指向原来的0xFF112233这个地址，打印输出的内容就还是12345了。

纠错：

• 针对上述的说明，有网友提出质疑，在vs2013上运行结果就是12345和12345abced。我也做了实验，在vs2017上运行结果也是12345和12345abced。而在我的Linux中，使用gcc
  4.4.7版本编译器，运行结果就是12345和12345。使用gcc 7.3.0 编译器，就得到12345和12345abced 这个结果。很明显，这与编译器实现有关，比较新版本的编译器可以得到正常的运行结果。
• 很明显，我一开始的分析，也是有一些错误的。string对象维护了一个指向数据的char* 指针，这个指针在程序的运行阶段是有可能发生突变，也有可能不发生突变。比较新的编译器编译都没有发生突变，说明比较新的编译器解决了那个bug。
• 在我下面的评论中，我之前说可以从另一个角度理解为什么打印结果一样，就是const，这种说法也是不对的，const修饰的变量，则该变量不能出现在赋值符号的左边，不能被直接改变，但是可以被间接改变。

下面再看一个程序：

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
    const char* p = "12345";
    string s = "";
        
    s.reserve(10);  //分配内存大小为10
    
    // 不要使用 C 语言中的方式操作 C++ 中的字符串
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        s[i] = p[i];
    }
        
    cout << s << endl;
    
    return 0;
}

这个程序运行结果为：空！！！
为什么呢？难道对S的赋值没有成功么？我们给出分析，用C语言描述C++中的字符串，会出现一些异常，看图：

这里可以看出，m_cstr是指向字符串的内容，m_length是string类的成员变量，它指向字符串的长度，经过for循环后，我们操作的不是对象的整体，m_cstr所指向的字符串确实有了，但是m_length却依然为0，所以最后打印出来的是空，我们应该直接操作这个对象，才能让m_length随着赋值而改变。

我们把程序改成这样：

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
    const char* p = "12345";
    string s = "";
        
    s.reserve(10);
    
    s = p;    //直接操作对象，不要像C语言那样进行for循环赋值。
    // 不要使用 C 语言中的方式操作 C++ 中的字符串
    /*
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        s[i] = p[i];
    }
    */    
    cout << s << endl;
    
    return 0;
}

打印结果为：

这下就是我们期待的结果了。

总结一下：
-string类通过一个数据空间保存字符串数据
-string类通过一个成员变量保存当前字符串的长度
-C++开发时，尽量避免C语言的一些惯用的编程思想

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