c++ - std::string 构造函数如何处理固定大小的 char[]？

Question

当 char[] 中的实际字符序列可能小于最大大小时，字符串构造函数如何处理固定大小的 char[]？

char foo[64];//can hold up to 64
char* bar = "0123456789"; //Much less than 64 chars, terminated with '\0'
strcpy(foo,bar); //Copy shorter into longer
std::string banz(foo);//Make a large string

在这个例子中，banz 对象字符串的大小是基于原始的 char* 长度还是它被复制到的 char[]？

Answer 1

首先，您必须记住(或知道)C++ 中的 char 字符串实际上称为 null-terminated 字节字符串。 null-terminated 位是一个特殊字符 ('\0')，它指示字符串的结尾。

您必须记住(或知道)的第二件事是数组自然会衰减为指向数组第一个元素的指针。对于示例中的 foo，当您使用 foo 时，编译器确实会执行 &foo[0]。

最后，如果我们看一下this std::string constructor reference你会看到有一个重载(数字 5)接受 const CharT*(CharT 是普通 的 char char 字符串)。

把它们放在一起，用

std::string banz(foo);

您将指针传递给 foo 的第一个字符，std::string 构造函数会将其视为以 null 结尾的字节字符串。通过找到空终止符，它知道字符串的长度。数组的实际大小无关紧要，未使用。

如果你想设置 std::string 对象的大小，你需要通过传递一个长度参数(构造函数引用中的变体 4)来明确地做到这一点:

std::string banz(foo, sizeof foo);

这将忽略空终止符并将 banz 的长度设置为数组的大小。请注意，空终止符仍将存储在字符串中，因此将指针(由例如 c_str 函数检索)传递给需要空终止字符串的函数，那么该字符串将看起来很短。另请注意，空终止符之后的数据将未初始化 并且具有不确定 内容。您必须在使用该数据之前对其进行初始化，否则您将得到undefined behavior。 (在 C++ 中，甚至读取不确定的数据也是 UB)。

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正如 MSalters 的评论中提到的，读取未初始化和不确定数据的 UB 也用于使用显式大小构造 banz 对象。它通常会工作并且不会导致任何问题，但它确实违反了 C++ 规范中规定的规则。

修复它很容易:

char foo[64] = { 0 };//can hold up to 64

上面的代码会将数组的所有初始化为零。以下 strcpy 调用将不会触及超出终止符的数组数据，因此数组的其余部分将被初始化。