使用 C 函数来操作 std::string答案

【问题标题】：Using C functions to manipulate std::string使用 C 函数来操作 std::string
【发布时间】：2019-06-04 00:06:12
【问题描述】：

有时您需要用 C 函数构造的字符填充 std::string。一个典型的例子是这样的：

constexpr static BUFFERSIZE{256};
char buffer[BUFFERSIZE];
snprint (buffer, BUFFERSIZE, formatstring, value1, value2);
return std::string(buffer);

注意我们首先需要填充一个本地缓冲区，然后将其复制到std::string。

如果计算出最大缓冲区大小而不一定是您想要存储在堆栈中的内容，则该示例会变得更加复杂。例如：

constexpr static BUFFERSIZE{256};
if (calculatedBufferSize>BUFFERSIZE)
   {
   auto ptr = std::make_unique<char[]>(calculatedBufferSize);
   snprint (ptr.get(), calculatedBufferSize, formatstring, value1, value2);
   return std::string(ptr.get());
   }
else
   {
   char buffer[BUFFERSIZE];
   snprint (buffer, BUFFERSIZE, formatstring, value1, value2);
   return std::string(buffer);
   }

这使得代码更加复杂，如果计算出的BufferSize比我们想要的栈上的大，我们基本上会做以下事情：

分配内存 (make_unique)
用想要的结果填满内存
分配内存（std::string）
复制内存到字符串
释放内存

由于 C++17 std::string 有一个非常量的 data() 方法，暗示这是操作字符串的方法。所以这样做似乎很诱人：

std::string result;
result.resize(calculatedBufferSize);
snprint (result.data(), calculatedBufferSize, formatstring, value1, value2);
result.resize(strlen(result.c_str()));
return result;

我的实验表明，需要最后一次调整大小以确保正确报告字符串的长度。 std::string::length() 不搜索 nul 终止符，它只返回大小（就像 std::vector 一样）。

请注意，我们正在进行的分配和复制要少得多：

分配内存（调整字符串大小）
用想要的结果填满内存

说实话，虽然它看起来效率更高，但在我看来它也很“不标准”。有人可以指出这是否是 C++17 标准允许的行为吗？还是有其他方法可以更有效地进行这种操作？

请不要参考问题Manipulating std::string，因为这个问题是关于更肮脏的逻辑（即使使用memset）。也不要回答我必须使用 C++ 流（std::string_stream，高效？老实说？）。有时，您只是想重用 C 语言中的高效逻辑。

【问题讨论】：

到底为什么：o
那么为什么你的calculatedBufferSize 不等于strlen(result)
如果您不想让代码看起来“不标准”，那么不要混合使用 c 和 c++。要么使用 c++ 函数进行字符串操作，要么继续使用 C 但不要转换回 std::string 并使用 char* 继续你的代码。（考虑到您想知道以空字符结尾的字符串长度而不是实际数据长度，这似乎更有意义）
使用 asprintf 分配缓冲区，然后用它初始化 std::string。或者调用 sprintf 两次。
@Patrick 提供的示例可以而且应该用更安全的东西代替。 C 格式的字符串容易出错，而且通常不容易猜出 cstdint 类型的正确占位符类型（如果您不了解宏）。我看了看效率，提升很慢。但是还有其他的，比如 FastFormat 左右。

标签： c++ c++17 stdstring

【解决方案1】：

修改data() 指向的内容很好，假设您没有将data() + size() 的值设置为空字符以外的任何值。来自[string.accessors]：

charT* data() noexcept;

返回： 一个指针p 使得p + i == addressof(operator[](i)) 对应[0, size()] 中的每个i。

复杂性：恒定时间。

备注： 程序不得将p + size() 中存储的值修改为charT() 以外的任何值；否则，行为未定义。

不过，result.resize(strlen(result.c_str())); 的声明确实看起来有点奇怪。 std::snprintf 返回写入的字符数；使用该值来调整字符串的大小会更合适。此外，用正确的大小构造字符串，而不是构造一个立即调整大小的空字符串，看起来更整洁：

std::string result(maxlen, '\0');
result.resize(std::max(0, std::snprintf(result.data(), maxlen, fmt, value1, value2)));
return result;

【讨论】：

【解决方案2】：

一般方法对我来说看起来不错。我会做一些改变。

捕获snprinf的返回值。
使用它来执行错误检查并避免调用strlen。

std::string result;
result.resize(calculatedBufferSize);
int n = snprint (result.data(), calculatedBufferSize, formatstring, value1, value2);

if ( n < 0 )
{
   // Problem. Deal with the error.
}

result.resize(n);
return result;

【讨论】：