新 std::string 实现上的 memcpy (gcc 5.1)

Question

我编写了以下代码，它似乎可以与旧的 std::string 实现一起正常工作。但是使用 gcc 5.1，它会崩溃。

#include <string>
#include <iostream>
#include <cstring>

struct abc
{
   public:
   abc() {}
   abc(const std::string& x)
      : gullu(x)
   {
   }
   std::string gullu;
};

int main()
{
   abc *a = new abc("dhfghdf");
   abc *b = new abc();
   memcpy((void *)&b, (void *)&a, sizeof(abc));
   std::cout << a->gullu.data() << std::endl;
   std::cout << b->gullu.data();
   return 0;
}

调试了一下，发现做memcpy后对象'a'的内容变成了垃圾。

a 的构造后，

(gdb) p *a $1 = {gullu = {静态 npos = 4294967295, _M_dataplus = {> = {<:new_allocator> = {}, }, _M_p = 0x804ea18 "dhfghdf"}, _M_string_length = 7, {_M_local_buf = "dhfghdf\000\000\000\000\000\000\000\000", _M_allocated_capacity = 1734764644}}}

b 构造后

(gdb) p *b $2 = {gullu = {静态 npos = 4294967295, _M_dataplus = {> = {<:new_allocator> = {}, }, _M_p = 0x804ea38 ""}, _M_string_length = 0, {_M_local_buf = '\000' , _M_allocated_capacity = 0}}}

memcpy 之后

(gdb) p *a $4 = {gullu = {静态 npos = 4294967295, _M_dataplus = {> = {<:new_allocator> = {}, }, _M_p = 0x666468 }，_M_string_length = 2572404，{_M_local_buf = "t@'\000\030Ùÿ¿I\215\004\b\001\000\000", _M_allocated_capacity = 2572404}}}

(gdb) p *b $5 = {gullu = {静态 npos = 4294967295, _M_dataplus = {> = {<:new_allocator> = {}, }, _M_p = 0x804ea18 "dhfghdf"}, _M_string_length = 7, {_M_local_buf = "dhfghdf\000\000\000\000\000\000\000\000", _M_allocated_capacity = 1734764644}}}

我正在使用一个第三方库，它似乎在做一个 memcpy，它与以前的编译器一起工作，但由于这个问题而不能与 gcc 5.1 一起工作

有人可以帮我解决这个问题吗？

Answer 1

您正在复制 sizeof(abc) 字节的数据，但您给 memcpy 的指针指向 a 和 b 的指针，而不是对象 - 这个 (void*)&a 中的地址肯定是错误的。

但是你真的不应该这样做，因为像这样复制对象而不是使用它们的复制 ctor 或其他适当的方法会导致崩溃和未定义的行为。在这种特定情况下，如果字符串稍长一些可能会发生什么，您最终会得到两个指向同一个堆块的 string 对象，因此您将获得双重删除退出范围，这是一个不可恢复的崩溃。

Answer 2

您的代码触发了未定义的行为，因为您向指针b 的地址复制的字节数超过了指针的大小：您复制的是sizeof(abc) 而不是sizeof(a)。

Answer 3

好吧，你没有做你想做的事。虽然您显然是在尝试将 string 的内容复制到另一个，但您所做的只是将指针 (a) 的值复制到另一个 (b)，但复制的大小错误！

顺便说一句，你想要的是memcpy(b, a, sizeof(abc));，但这不应该也可以工作（虽然它可以在几种情况下工作）！正如我从皮肤上了解到的（感谢this answer），您不能memcpy 具有非平凡初始化的对象。通过重用此类对象的存储，您结束了它的生命周期，但只是 memcpy 对它您不会复活它，因此 b 指向的对象将不存在。

引用 C++11 标准（§3.8 对象生命周期 [basic.life]）：

对象的生命周期是对象的运行时属性。据说一个对象具有非平凡的初始化 如果它是类或聚合类型，并且它或其成员之一由构造函数初始化，而不是琐碎 默认构造函数。 [注意：通过简单的复制/移动构造函数进行初始化是非平凡的初始化。 — end note ] T 类型对象的生命周期开始于： — 获得类型 T 的正确对齐和大小的存储，和 — 如果对象有非平凡的初始化，它的初始化就完成了。 T 类型对象的生命周期在以下情况下结束： — 如果 T 是具有非平凡析构函数 (12.4) 的类类型，则析构函数调用开始，或者 — 对象占用的存储空间被重用或释放。 §