C++会引发奇怪的行为
C++ ostringstream strange behavior
我最近在c++代码方面遇到了一个非常奇怪的问题。我用极简主义的例子再现了这个案例。我们有一个鸡蛋类:
class Egg
{
private:
const char* name;
public:
Egg() {};
Egg(const char* name) {
this->name=name;
}
const char* getName() {
return name;
}
};
我们还有一个篮子类来举办鸡蛋
const int size = 15;
class Basket
{
private:
int currentSize=0;
Egg* eggs;
public:
Basket(){
eggs=new Egg[size];
}
void addEgg(Egg e){
eggs[currentSize]=e;
currentSize++;
}
void printEggs(){
for(int i=0; i<currentSize; i++)
{
cout<<eggs[i].getName()<<endl;
}
}
~Basket(){
delete[] eggs;
}
};
所以这里有一个和预期一样有效的例子。
Basket basket;
Egg egg1("Egg1");
Egg egg2("Egg2");
basket.addEgg(egg1);
basket.addEgg(egg2);
basket.printEggs();
//Output: Egg1 Egg2
这是预期的结果,但如果我想根据某个循环变量添加N个生成名称的鸡蛋,我会遇到以下问题。
Basket basket;
for(int i = 0; i<2; i++) {
ostringstream os;
os<<"Egg"<<i;
Egg egg(os.str().c_str());
basket.addEgg(egg);
}
basket.printEggs();
//Output: Egg1 Egg1
如果我将循环条件改变为I<5,我得到了"Egg4 Egg4"。它保存动态Egg数组的所有索引中最后添加的Egg。
在谷歌上搜索后,我发现给Egg中的char*name变量一个固定的大小,并在构造函数中使用strcpy
可以解决这个问题。
这是"固定"鸡蛋类。
class Egg
{
private:
char name[50];
public:
Egg(){};
Egg(const char* name)
{
strcpy(this->name, name);
}
const char* getName()
{
return name;
}
};
现在的问题是为什么?
提前谢谢。
这是整个代码的链接。
让我们仔细看看这个表达式:CCD_ 2。
函数str
通过值返回字符串,并通过这种方式使返回的字符串成为临时对象,其生存期仅为表达式结束。表达式结束后,字符串对象将被销毁,不再存在。
传递给构造函数的指针是指向临时字符串对象的内部字符串的指针。一旦字符串对象被破坏,指针就不再有效,使用它将导致未定义的行为。
当然,简单的解决方案是,只要您想使用字符串,就使用std::string
。更复杂的解决方案是使用数组并在字符串消失之前复制其内容(就像在"固定"Egg
类中所做的那样)。但是要注意,使用固定大小数组的"固定"解决方案容易出现缓冲区溢出。
在第一种情况下,您复制指向字符串的指针。
在第二种情况下,使用strcpy()
,您实际上深度复制字符串。
好吧,我没有说太多,让我澄清一下。在第一种情况下,复制指针,该指针指向使用ostringstream
创建的字符串。当超出范围时会发生什么?
未定义的行为!
os.str()
是类型为std::string
的匿名临时,一旦该匿名临时超出范围(在语句末尾执行),访问.c_str()
指向的内存时的行为为未定义。您的第二种情况是有效的,因为strcpy(this->name, name);
正在临时超出范围之前获取.c_str()
所指向的数据的副本。但代码仍然很脆弱:固定大小的字符缓冲区很容易被溢出。(一个简单的修复方法是使用strncpy
)。
但要正确修复,请使用C++标准库:将std::string
用作name
的类型,将const std::string&
用作getName
的返回类型,并使用类似std::list<Egg>
的容器将鸡蛋放在篮子中。
在Egg
构造函数中不复制字符串,只复制一个指针,即字符串的起始地址。
事情发生了,你的鸵鸟的所有实例都在同一个地方分配缓冲区,一次又一次。在构造os.str().c_str()
0循环和输出打印for
循环之间,缓冲区没有被覆盖。
这就是为什么最终所有的Egg
都有指向同一位置的name
指针,并且该位置包含构建的姓氏。
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