Question

我正在观察字符串操作的一些奇怪行为。

前：

int main()
{
  std::string name("ABCDEFGHIJ");

  std::cout << "Hello, " << name << "!\n";
  name.clear();
  std::cout << "Hello, " << name << "!\n";
  name.assign("ABCDEF",6);
  std::cout << "Hello, " << name << "!\n";
  std::cout << "Hello, " << name[8] << "!\n";
}

输出：

Hello, ABCDEFGHIJ!
Hello, !
Hello, ABCDEF!
Hello, I!

string :: clear实际上没有清除，因为即使清除后我也能访问数据。根据文档，当我们访问超出范围的东西时，结果是未定义的。但在这里，我每次都得到相同的结果。当我们调用clear或者opeartor []时，有人可以解释它在内存级别是如何工作的。

Answer 1

欢迎来到C ++的惊人吸引力，称为“未定义的行为”。

当name包含六个字符的字符串“ABCDEF”时，name[8]会尝试访问字符串中不存在的成员，这是未定义的行为。

这意味着此操作的结果完全没有意义。

C ++标准没有定义访问字符串中不存在的成员字符的结果;因此未定义的行为。此操作的潜在结果可能是：

字符串中的某个先前值，位于给定位置。
一些垃圾，随机字符。
您的程序崩溃了。
还有别的。
每次执行程序时都会有不同的结果，从选项1到4中选择。

Answer 2

name.assign（ “ABCDEF”，6）;

现在字符串的长度为6.因此，您可以合法地只访问元素0到5。

std :: cout＆lt;＆lt; “你好，”＆lt;＆lt; name [8]＆lt;＆lt; “\ N！”;

因此，这是未定义的行为。编译器可以随心所欲地做任何事情。不只是声明，而是整个程序，甚至前面的行！

此时，它返回了之前在该位置的角色。它可能已经返回任何其他东西，它可能已经崩溃，它可能完全跳过该声明，它可能已经跳过赋值和许多其他有趣的东西（包括让守护进程从你的鼻子中飞出来）！）。

而且我这样说是因为在各种情况下，所有这些行为（守护进程除外）都可以在野外实际观察到。

Answer 3

正如其他人所说，访问它之外的std::string逻辑边界（即[0，size（）]，注意包含size（））是未定义的行为，因此编译器可以做任何事情发生。

现在，你所看到的UB的特殊风味并不是特别出乎意料。

clear()只是将字符串的逻辑长度归零，但保留了它所使用的内存（标准实际需要它，而且如果没有这种行为，相当一些代码的工作速度会慢一些）。

鉴于没有充分的理由浪费时间将旧数据归零，通过访问超出界限的字符串，您可以看到之前在该索引处的内容。

如果你这样做可能会改变在shrink_to_fit()之后调用clear()方法，该方法要求字符串释放它保留的所有额外内存。

Answer 4

我想添加其他答案，您可以使用std::string::at而不是operator[]。

std::string::at执行边界检查，并在您尝试访问超出范围的元素时抛出std::out_of_range。

Answer 5

[我通过调试器运行你的代码。记下字符串的容量。它仍然是15.＆＃34;分配＆＃34;没有改变容量。所以你不会得到＆＃34;垃圾＆＃34;每个人都说的价值。您获得存储在同一位置的完全相同的数据。如上所述，字符串只是指向内存地址的指针。它将超过x个字节来访问该元素。 name [8]是一个常量值，它将转到完全相同的内存位置。 Here is a picture of the string in debugger

std :: string assign，clear和operator []

5 个答案: