试图避免分段错误，但我的输出看起来很奇怪（C++）

Question

我正在处理的一个家庭作业项目使用静态和动态数组。但是，我还没有实现动态数组，这是一个奇怪的差异，试图获取我的静态数组的长度。

我使用了一系列 cout 语句来尝试找出导致我出现分段错误的原因，因为这个过程看起来很简单。我发现在我的驱动程序中，它正在计算正确的范围和长度，但是一旦我将数组传递给用户定义的类函数，在同一个数组上执行的相同语句会产生不同的结果。

我的驱动函数：

using namespace std;

#include <iostream>
#include "/user/cse232/Projects/project07.string.h"

int main()
{
  const char string1[] = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};
  String test1();
  cout << "Size of array: " << sizeof(string1) << endl;
  cout << "Size of item in array: " << sizeof(char) << endl;
  cout << "Length of array: " << (sizeof(string1)/sizeof(char)) << endl;
  cout << "Range of array" << (sizeof(string1)/sizeof(char))-1 << endl << endl;

  String test2(string1);
}

运行时，我从驱动程序获得以下输出：

Size of array: 6
Size of item in array: 1
Length of array: 6
Range of array5

我的支持文件：

/* Implementation file for type "String" */

using namespace std;

#include <iostream>
#include "/user/cse232/Projects/project07.string.h"

String::String( const char Input[] )
{

  cout << "Size of array: " << sizeof(Input) << endl;
  cout << "Size of item in array: " << sizeof(char) << endl;
  cout << "Length of array: " << (sizeof(Input)/sizeof(char)) << endl;
  cout << "Range of array" << (sizeof(Input)/sizeof(char))-1 << endl << endl;

/*  Bunch of reallocation stuff that is commented out 
for the time being, unimportant*/
}

String::~String()
{
  Capacity = 0;
  Length = 0;
  Mem = NULL;
}

这是我从支持文件中得到的输出，

Size of array: 4
Size of item in array: 1
Length of array: 4
Range of array3

这显然是不对的。如果有帮助，这里是头文件（省略未实现的函数）。它是不可改变的：

/******************************************************************************
   Project #7 -- Interface file for type "String"
******************************************************************************/

#ifndef STRING_
#define STRING_

using namespace std;

#include <iostream>

class String
{
  private:

    unsigned Capacity;  // Number of memory locations reserved
    unsigned Length;    // Number of memory locations in use
    char * Mem;         // Pointer to memory to hold characters

  public:

    // Construct empty string
    //
    String()
    {
      Capacity = 0;
      Length = 0;
      Mem = NULL;
    }

    // Destroy string
    //
    ~String();

    // Construct string by copying existing string
    //
    String( const String& );

    // Construct string by copying C-style character string
    //
    String( const char[] );

#endif

我最大的问题是为什么我得到两个单独的输出。第一个是我在分配内存时需要使用的；否则我会遇到分段错误。谁能给点建议？

Answer 1

您的函数实际上正在做一些您没有意识到的事情 - 它会将您传递的数组衰减为指向第一个元素的指针。

基本上你的函数签名：String::String( const char Input[] ) 将等同于签名String::String(const char *input)。

因此，当您执行sizeof 时，您实际上得到的是char * 的大小，而不是数组的大小。

您不能将数组直接传递给函数并期望能够获得数组的大小。如果你必须使用这样的原始数组，你可以改变你的函数，以便你传递数组的大小。如果您不能修改签名，那么您可以做的另一件事是放入一个标记值（如\0 字节）并使用循环来计算数组的大小。

编辑

我认为你真正想了解的是C-style strings，而不是仅仅使用非空终止的字符数组。这确实符合您的任务似乎希望您执行的模型，并且允许您避免操纵这些不可变的标头。

Answer 2

其他人已经回答了你的问题，所以我只是用一个小想法来补充它 - 有一种方法可以将数组传递给函数，而不会使其衰减为指针。

const size_t SIZE = 6; //Or whatever other array size you want to pass. 
String::String(const char (&Input)[SIZE])
{
    //TODO
}

由于总是计算数组的大小并不容易，因此更好的机制如下所示 -

template<size_t N>
String::String(const char (&Input)[N])
{
    //TODO
}

如果你不知道size_t 是什么意思，就假设它现在类似于int，你最终会了解更多关于这方面的知识（或者通过自学，或者在一些教科书中。可能是前任的）。

这个函数看起来有点奇怪的参数 -

const char (&Input)[SIZE]

表示你正在通过

• 引用（用 & 表示）
• 叫Input
• 它是对由 const char 组成的数组的引用（注意：如果我将& 放在括号外，如下所示： const char & Input[SIZE]，那么它将被视为@987654330 的数组@'s - 因此需要引入括号以确保引用是数组本身，而不是数组中的每个元素）
• 数组的大小是SIZE，其中SIZE 必须是一个常数。

如果您不确定 template 行的全部内容，那可能超出了本次讨论的范围 :-)

所有这些都只适用于真正的数组，其大小是一个可以在编译时计算的常量值。否则，它将无法工作，您将不得不使用标记值（如 '\0' 并通过循环内容动态计算“数组”的长度。

Answer 3

很遗憾，您不能像这样传递数组。当你有这样的功能时：

String::String( const char Input[] )

你只传递了一个指向第一个元素的指针。您还需要将数组的大小传递给构造函数。

Answer 4

一旦将数组传递给函数，编译器就不再知道它的大小

被调用的函数只是看到

foo(char[])

它不知道它有多大，数组已经变成了一个指针，当你询问指针的大小时，你得到 4（在 32 位机器上）

数组的内存表示不包含其长度。这是一个众所周知且难以解决的问题，这就是 std::vector 存在的原因