c++ - 为什么访问从堆上的对象返回的 c_str 得到垃圾值？

Question

有时我需要从 C 调用 C++ 对象。经过一些搜索，我知道我可以使用 extern "C" 来包装一些可以从 C 调用的接口(interface)。这是我的代码:

#include <iostream>
#include <string>

class Dog
{
public:
    Dog(std::string nm = "Eddie"): name(nm), sound("woof")
    {
        std::cout << "Dog " << name << " is coming." << std::endl;
    }
    ~Dog()
    {
        std::cout << "Dog " << name << " ran way." << std::endl;
    }
    std::string bark()
    {
        return sound;
    }
private:
    std::string name;
    std::string sound;
};

extern "C" {
    void * dog_come();
    void   dog_delete(void *);
    const char * dog_bark(void *);
}

void * dog_come()
{
    return new Dog();
}

void dog_go(void *pd)
{
    delete (Dog *)pd;
}

const char * dog_bark(void *pd)
{
    Dog *pdog = (Dog *)pd;
    return pdog->bark().c_str();
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    Dog hobo("Hobo");
    std::cout << hobo.bark() << std::endl;

    void *eddie = dog_come();
    std::cout << dog_bark(eddie) << std::endl;
    dog_go(eddie);

    return 0;
}

执行以下命令后:

g++ -std=c++11 main.cpp
./a.out

我认为输出应该是:

Dog Hobo is coming.
woof
Dog Eddie is coming.
woof
Dog Eddie ran way.
Dog Hobo ran way.

然而，我得到的真实输出是:

Dog Hobo  is coming.
woof
Dog Eddie  is coming.
$%^& /**< garbage here */
Dog Eddie ran way.
Dog Hobo ran way.

谁能告诉我为什么？

Answer 1

最好的解决办法是修改代码如下:

   std::string bark() { return sound; }

进入

   const std::string& bark() { return sound; }

这同样会导致正确的执行和正确的代码。

但是，如果您想坚持使用原始代码中提供的方法并只解决问题，这里有一个替代方案。

当你调用你的函数时:

const char * dog_bark(void *pd)
{
    Dog *pdog = (Dog *)pd; 
    return pdog->bark().c_str();
}

您的代码 return pdog->bark().c_str(); 执行以下操作:

• std::string tmp(pdog->bark()) 一旦您退出函数，它就会被销毁。
• tmp.c_str();只要不跳出函数就有效。但是当你出去的时候，这就变成了一个悬挂指针

另一种方法是声明一个全局缓冲区(char* buffer)，dog_bark() 和 main() 可以访问它的分配及其解除分配。

您可以根据需要使用此缓冲区来传输指针(但您必须先分配它)并在使用后将其删除。

这里是我的提议，我只放修改后的代码:

char * buffer = NULL;

const char* dog_bark(void *pd)
{
    Dog *pdog = (Dog *)pd;
    //allocate a buffer of the same length as the string to convert
    buffer = (char*)malloc( pdog->bark().length()*sizeof(char));
    // copy the value of the string into the buffer
    strcpy(buffer, pdog->bark().c_str());
    //return the buffer
    return buffer;
}

int main(int argc, char *argv[])
{

    Dog hobo("Hobo");
    std::cout << hobo.bark() << std::endl;

    void *eddie = dog_come();
    std::cout << dog_bark(eddie) << std::endl;
    dog_go(eddie);
    //free the buffer
    free(buffer);
    return 0;
}

执行会如您所愿。