c++ - 从 'const char**' 到 'char* const*' 的无效转换

Question

我正在做一个学校作业，我必须调用 execvp，其方法签名如下

execvp(const char* file, char* const argv[])

但是我的数据是这样的:

std::vector<std::string*>

我一直在尝试将所述 vector 转换为 execvp() 的第二种格式的正确格式，但不可避免地会出现以下错误:

command.cc:120:29: error: invalid conversion from ‘const char**’ to ‘char* const*’ [-fpermissive]
     execvp(args[0], argv);

我尝试了不同的变体，但它们都会导致此错误。这个错误让我很困惑，因为我不知道 const* 是什么意思。你怎么能有一个const*？我会考虑将 std::vector 更改为其他类型，但这是一项任务，我真的不允许更改它。下面是我用来尝试从 vector 创建 char*[] 的代码:

    const size_t numArgs = _simpleCommands[i]->_arguments.size();
    std::vector<const char*> args;
    for(size_t j = 0; j < numArgs; ++j)
    {
        args.push_back(strPtrToCharPtr(_simpleCommands[i]->_arguments[i]));
    }
    const char** argv = new const char*[numArgs];
    for(size_t j = 0; j < numArgs; ++j)
    {
        argv[j] = args[j];
    }
    execvp(args[0], argv);

Answer 1

char* const argv[]原型(prototype)意味着argv是指向 char 的指针数组(的地址) ，数组中的指针不能被修改，但是它们指向的字符串可以。这不同于 char const ** , 这是指向 char 的指针不能修改其字符。因为将它传递给可能修改数组中的字符串的函数会违反 const const char ** 的预选赛， 这个不允许。 (你可以用 const_cast 来做，但那会解决错误的问题。)

自 execvp()是一个非常古老的 UNIX 函数，今天不会有相同的接口(interface)，它没有任何参数来告诉操作系统有多少参数，也没有 promise 不修改数组中字符串的内容。通过将最终元素设置为 NULL 来终止数组.

它的格式类似于 argv main() 的参数.事实上，它变成了 argv main() 的参数您运行的程序的功能，如果它是用 C 编写的。

这不是一个完整的解决方案，因为这是一项家庭作业，您想自己解决它，但您必须自己创建该数组。您可以通过创建 std::vector<char *> argv( args.size() + 1 ) 来做到这一点, 将除最后一个元素之外的每个元素设置为 .data()来自 args 对应元素的指针, 并将最后一个元素设置为 NULL .然后，通过 argv.data()至 execvp() .

请注意 the POSIX.1-2008 standard说，

The argv[] and envp[] arrays of pointers and the strings to which those arrays point shall not be modified by a call to one of the exec functions, except as a consequence of replacing the process image.

因此，您应该能够摆脱 const 的惩罚。 - 如果您不介意冒险，就检查数组中的字符串，这一次。通常，您需要为数组中的每个常量字符串创建一个可修改的拷贝。

更新

时间已经过去了，我不会给出家庭作业的答案。一位评论者声称我的答案不适用于 g++8，这意味着他们没有实现我正在考虑的相同算法。因此，发布完整的解决方案将会有所帮助。

这实际上解决了如何转换 std::vector<std::string> 的密切相关问题用于 execvp() . (std::vector<std::string*> 基本上永远不会正确，当然也不在这里。如果您真的非常想要一个，请在 s 循环中更改 for 的类型并取消引用。)

#define _XOPEN_SOURCE   700
// The next three lines are defensive coding:
#define _POSIX_C_SOURCE 200809L
#define _XOPEN_VERSION  700
#define _XOPEN_UNIX     1

#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <unistd.h>
#include <vector>

int main()
{
  const std::vector<std::string> cmdline{ "ls", "-al" };
  std::vector<const char*> argv;

  for ( const auto& s : cmdline ) {
    argv.push_back( s.data() );
  }
  argv.push_back(NULL);
  argv.shrink_to_fit();
  errno = 0;

 /* Casting away the const qualifier on the argument list to execvp() is safe
  * because POSIX specifies: "The argv[] [...] arrays of pointers and the
  * strings to which those arrays point shall not be modified by a call to
  * one of the exec functions[.]"
  */
  execvp( "/bin/ls", const_cast<char* const *>(argv.data()) );

  // If this line is reached, execvp() failed.
  perror("Error executing /bin/ls");
  return EXIT_FAILURE;
}

另一个转折是编写一个返回 std::vector<const char*> 的转换函数包含命令行参数。由于有保证的复制省略，这同样有效。我通常喜欢使用 RIIA 和静态单一赋值进行编码，所以我发现返回一个生命周期自动管理的对象更优雅。在这种情况下，argv 的元素是对 cmdline 中字符串的弱引用, 所以 cmdline必须比 argv 长寿.因为我们使用 C 风格的指针作为弱引用，所以 RIIA 在这里不起作用，我们仍然需要注意对象的生命周期。

#define _XOPEN_SOURCE   700
#define _POSIX_C_SOURCE 200809L
#define _XOPEN_VERSION  700
#define _XOPEN_UNIX     1

#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <string>
#include <unistd.h>
#include <vector>

std::vector<const char*> make_argv( std::vector<std::string>const& in )
{
  std::vector<const char*> out;
  out.reserve( in.size() + 1 );

  for ( const auto& s : in ) {
    out.push_back( s.data() );
  }
  out.push_back(NULL);
  out.shrink_to_fit();

  return out; // Benefits from guaranteed copy elision.
}

int main()
{
  const std::vector<std::string> cmdline{ "ls", "-al" };
  errno = 0;

 /* Casting away the const qualifier on the argument list to execvp() is safe
  * because POSIX specifies: "The argv[] [...] arrays of pointers and the
  * strings to which those arrays point shall not be modified by a call to
  * one of the exec functions[.]"
  */
  execvp( "/bin/ls", const_cast<char* const *>(make_argv(cmdline).data()) );

  // If this line is reached, execvp() failed.
  perror("Error executing /bin/ls");
  return EXIT_FAILURE;
}