c++ - 如何在不复制的情况下使用 std::string？

Question

我有一个类说，

class Foo
{
   public:
      void ProcessString(std::string &buffer)
      {
          // perform operations on std::string

          // call other functions within class
          // which use same std::string string
      }

      void Bar(std::string &buffer)
      {
          // perform other operations on "std::string" buffer
      }

      void Baz(std::string &buffer)
      {
          // perform other operations on "std::string" buffer
      }
};

此类尝试使用 std::string 缓冲区在这些条件下使用各种方法对其执行操作:

• 我不想传递我已经拥有的 std::string 的拷贝。
• 我不想创建此类的多个对象。

例如:

// Once an object is created
Foo myObject;

// We could pass many different std::string's to same method without copying
std::string s1, s2, s3;
myObject.ProcessString(s1);
myObject.ProcessString(s2);
myObject.ProcessString(s3);

我可以使用该字符串并将其分配为类成员，以便使用的其他函数可以知道它。

但似乎我们不能有一个引用类成员 std::string &buffer 因为它只能从构造函数中初始化。

我可以使用指向 std::string 的指针，即 std::string *buffer 并将其用作类成员，然后传递 的地址s1, s2, s3.

class Foo
{
   public:
      void ProcessString(std::string *buf)
      {
          // Save pointer
          buffer = buf;

          // perform operations on std::string

          // call other functions within class
          // which use same std::string string
      }

      void Bar()
      {
          // perform other operations on "std::string" buffer
      }

      void Baz()
      {
          // perform other operations on "std::string" buffer
      }
   private:
       std::string *buffer;
};

或者，另一种方法是将对 std::string 缓冲区的引用传递给每个函数，正如上面第一个示例中所示。

这两种方法似乎都有点难看，因为我很少看到将 std::string 用作指针或传递所有类的函数相同的参数。

有没有更好的办法或者我正在做的就很好？

Answer 1

在 MyObject 中保留指向不属于您的对象的字符串的引用或指针是危险的。很容易得到讨厌的未定义行为。

看下面的合法例子(Bar是public的):

myObject.ProcessString(s1);     // start with s1 and keep its address
myObject.Bar();                 // works with s1 (using address previously stored) 

看下面的UB:

if (is_today) {
    myObject.ProcessString(string("Hello"));  // uses an automatic temporary string
}                                             // !! end of block: temporary is destroyed!
else {
    string tmp = to_string(1234);            // create a block variable 
    myObject.ProcessString(tmp);             // call the main function 
}                                            // !! end of block:  tmp is destroyed
myObject.Bar();  // expects to work with pointer, but in reality use an object that was already destroyed !!  => UB                              

错误非常严重，因为在读取函数的用法时，一切似乎都很好并且管理得很好。自动销毁 bloc 变量隐藏了这个问题。

所以如果你真的想避免字符串的复制，你可以像你设想的那样使用一个指针，但是你应该只在 ProcessString() 直接调用的函数中使用这个指针，并将这些函数设为私有(private)。

在所有其他情况下，我强烈建议重新考虑您的立场，并设想:

• 将使用它的对象中字符串的本地拷贝。
• 或者在所有需要它的对象函数中使用一个string&参数。这避免了拷贝，但将组织字符串的适当管理的责任留给了调用者。