Question

我发现{+ 1}}和C ++ 0x中的字符串文字之间存在令人不安的不一致：

std::string

输出结果为：

#include <iostream>
#include <string>

int main()
{
    int i = 0;
    for (auto e : "hello")
        ++i;
    std::cout << "Number of elements: " << i << '\n';

    i = 0;
    for (auto e : std::string("hello"))
        ++i;
    std::cout << "Number of elements: " << i << '\n';

    return 0;
}

我理解为什么会发生这种情况的机制：字符串文字实际上是一个包含空字符的字符数组，当基于范围的for循环在字符数组上调用Number of elements: 6 Number of elements: 5时，它得到一个指针超过数组的末尾;因为null字符是数组的一部分，所以它得到一个指针经过空字符。

但是，我认为这是非常不受欢迎的：肯定std::end()和字符串文字在属性和基本长度等方面的行为应该相同吗？

有没有办法解决这种不一致？例如，可以为字符数组重载std::string和std::begin()，以便它们分隔的范围不包括终止空字符吗？如果是这样，为什么没有这样做？

编辑：为了向那些说我正在遭受使用C风格字符串作为“遗留功能”的后果的人多一点义务，请考虑像以下内容：

std::end()

您希望template <typename Range> void f(Range&& r) { for (auto e : r) { ... } }和f("hello")做些不同的事吗？

Answer 1

如果我们为const char数组重载std::begin()和std::end()以返回小于数组大小的数组，那么下面的代码将输出4而不是预期的5：

#include <iostream>

int main()
{
    const char s[5] = {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'};
    int i = 0;
    for (auto e : s)
        ++i;
    std::cout << "Number of elements: " << i << '\n';
}

Answer 2

但是，我认为这是非常不受欢迎的：当涉及到属性基本作为长度时，std :: string和字符串文字应该表现得一样吗？

根据定义，字符串文字在字符串的末尾有一个（隐藏的）空字符。 Std :: strings没有。因为std :: strings有一个长度，所以null字符有点多余。字符串库上的标准部分显式允许非空终止字符串。

修改
从大量的投票和大量的投票来看，我认为我从未给出过更具争议性的答案。

应用于C样式数组时，auto迭代器遍历数组的每个元素。范围的确定是在编译时进行的，而不是在运行时进行的。这是不正确的，例如：

char * str; for (auto c : str) { do_something_with (c); }

有些人使用char类型的数组来保存任意数据。是的，这是一种旧式的C思维方式，也许他们应该使用C ++风格的std :: array，但是这个结构非常有效且非常有用。如果他们的自动迭代器超过char buffer[1024];停止在元素15，那些人会因为该元素恰好与null字符具有相同的值而感到不安。 Type buffer[1024];上的自动迭代器将一直运行到最后。什么使char数组如此值得完全不同的实现？

请注意，如果您希望字符数组上的自动迭代器提前停止，则可以使用一种简单的机制：向循环体添加if (c == '0') break;语句。

底线：这里没有矛盾。 char []数组上的auto迭代器与自动迭代器如何处理任何其他C样式数组一致。

Answer 3

在第一种情况下得到6是一个在C中无法避免的抽象泄漏。std::string“修复”那个。为了兼容性，C风格的字符串文字的行为在C ++中不会改变。

例如，可以重载std :: begin（）和std :: end（）字符数组，以便它们分隔的范围不包括终止空字符？如果是这样，为什么没有这样做？

假设通过指针（而不是char[N]）进行访问，只需在包含字符数的字符串中嵌入变量，这样就不再需要寻找NULL了。哎呀！那是std::string。

“解决不一致”的方法是根本不使用旧版功能。

Answer 4

根据N3290 6.5.4，如果范围是数组，则边界值为在没有begin / end功能发送的情况下自动初始化那么，如何准备一些包装器如下？

struct literal_t {
    char const *b, *e;
    literal_t( char const* b, char const* e ) : b( b ), e( e ) {}
    char const* begin() const { return b; }
    char const* end  () const { return e; }
};

template< int N >
literal_t literal( char const (&a)[N] ) {
    return literal_t( a, a + N - 1 );
};

然后以下代码有效：

for (auto e : literal("hello")) ...

如果您的编译器提供了用户定义的文字，则缩写可能有所帮助：

literal operator"" _l( char const* p, std::size_t l ) {
    return literal_t( p, p + l ); // l excludes '\0'
}

for (auto e : "hello"_l) ...

编辑：以下内容的开销较小（用户定义的文字虽然不可用）。

template< size_t N >
char const (&literal( char const (&x)[ N ] ))[ N - 1 ] {
    return (char const(&)[ N - 1 ]) x;
}

for (auto e : literal("hello")) ...

Answer 5

如果你想要长度，你应该使用strlen()作为C字符串，.length()作为C ++字符串。您不能完全相同地处理C字符串和C ++字符串 - 它们具有不同的行为。

Answer 6

可以使用C ++ 0x工具箱中的另一个工具来解决不一致性：用户定义的文字。使用适当定义的用户定义文字：

std::string operator""s(const char* p, size_t n)
{
    return string(p, n);
}

我们可以写：

int i = 0;     
for (auto e : "hello"s)         
    ++i;     
std::cout << "Number of elements: " << i << '\n';

现在输出预期的数字：

Number of elements: 5

使用这些新的std :: string文字，可以说没有理由使用C风格的字符串文字了。

std :: string和字符串文字之间的不一致

6 个答案: