std :: string :: c_str＆amp;空终止

Question

我已经阅读了std::string::c_str的各种描述，包括多年来/几十年来提出的问题，

我喜欢这个描述的清晰度：

  

返回指向包含以null结尾的序列的数组的指针   表示当前值的字符（即，C字符串）   字符串对象。该数组包含相同的字符序列   构成字符串对象的值加上一个额外的   最后终止空字符（＆＃39; \ 0＆＃39;）。

然而，有关此功能目的的一些事情仍不清楚。

您可能原谅认为调用c_str可能会在字符串末尾添加\0字符，该字符串存储在主机对象的内部char数组中（std::string） ：

s[s.size+1] = '\0'

但是，即使在调用std::string之前，默认情况下c_str对象仍然是Null终止：

查看定义后：

const _Elem *c_str() const _NOEXCEPT
{   // return pointer to null-terminated nonmutable array
    return (this->_Myptr());
}

我没有看到任何将\0添加到char数组末尾的代码。据我所知c_str只返回一个指向存储在数组第一个元素中的字符的指针，就像begin()一样。我甚至看不到代码检查内部数组是否被\0

终止

或者我错过了什么？

Answer 1

您没有看到将'\0'添加到序列末尾的代码，因为空字符已存在。 c_str的实现无法返回指向新数组的指针，因此数组必须存储在std::string对象本身上。

因此，您有两种有效的方法来实现它：

1. 始终将'\0'存储在构造中_Myptr()字符数组的末尾，或
2. 根据需要制作字符串的副本，在调用'\0'时添加c_str()，并在析构函数中删除副本。

第一种方法允许您为_Myptr()返回c_str()，代价是为每个字符串存储一个额外字符。第二种方法需要每个std::string对象有一个额外的指针，因此第一种方法更便宜。

Answer 2

在C ++ 11之前，没有要求std::string（或模板化的类std::basic_string - 其中std :: string是实例化）存储尾随'\0'。这反映在data()和c_str()成员函数的不同规范中 - data()返回指向基础数据的指针（不需要以'\0'终止， c_str()返回了一个带有终止'\0'的副本。但是，同样地，没有要求不在内部存储尾随'\0'（访问存储数据末尾的字符是未定义的行为） .....并且，为简单起见，一些实现选择追加尾随'\0'。

使用C ++ 11，这改变了。实质上，data()成员函数被指定为与c_str()具有相同的效果（即返回的指针指向具有尾随'\0'的数组的第一个字符）。这导致要求'\0'返回的数组上跟踪data()，因此要求内部表示。

因此，您所看到的行为与C ++ 11一致 - 该类的一个不变量是尾随'\0'（即构造函数确保是这种情况，修改字符串的成员函数确保它仍然是真实的，并且所有公共成员职能都可以依赖它是真实的。）

您看到的行为与C ++ 11之前的C ++标准并不矛盾。严格地说，在C ++ 11之前std::string不需要保持尾随'\0'，但同样地，实施者可以选择这样做。

Answer 3

要求是c_str必须返回空终止的cstring。没有什么可以说函数必须添加null终止符。大多数实现（我认为所有想要符合标准的实现）都将null终止符存储在字符串本身使用的底层缓冲区中。其中一个原因是

std::string s;
assert(s[0] == '\0');

必须工作，因为现在需要字符串返回string[string.size()]处的空终止符。如果string没有在底层缓冲区中存储空终止符，那么[]必须进行边界检查以查看它是否在size()并且需要返回\0。