带有地图的 C++ 程序 - 解释下面的程序是如何工作的

Question

在下面的程序中，tmp_data 首先打印为：“Ravindra Kumar”。但是在复制到地图后，它变成了“RRRRRRRRRRR”。当我们下次打印时，它仍然在打印“Ravindra Kumar” - 如何。应该是打印RRRRRRRR吧？

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <string>
#include <map>
using namespace std;

void fun_call( );
main(){
        cout << "printing all data " << endl ;

        fun_call();
        fun_call();

}

void fun_call()
{
      //  static void *tmp_data;
        void *tmp_data;
        char *str="Ravindra Kumar";
        char *str1="RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR";
        char name[]="Ravi";
        char value[100];

        static std::map<std::string,void *> name_data_map;
        std::map<std::string,void *>::iterator iter   ;

        iter=name_data_map.find(name) ;

        if ( iter == name_data_map.end())
        {
        tmp_data = (void *) malloc ( strlen(str)+1 );
        memcpy(tmp_data,str,strlen(str)+1);
        name_data_map[name]=tmp_data;
        cout << "Inside the if" << endl ;
        }
        cout << "Outside the if" << endl ;
        iter=name_data_map.find(name) ;

        memcpy(value,iter->second,strlen(str)+1);
        cout << "value is " << value <<  endl ;
        tmp_data=(void *)malloc(100000);
        memcpy(tmp_data,str1,strlen(str1)+1);

}

输出：

$ ./a.out
printing all data
Inside the if
Outside the if
value is Ravindra Kumar
Outside the if
value is Ravindra Kumar

Answer 1

您将"RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR" 复制到tmp_data，然后退出函数，完全丢弃tmp_data（顺便说一句，没有释放它，所以那里有内存泄漏）。对fun_call 的下一次调用将创建一个新的tmp_data 局部变量，其值与您之前设置的值无关。但是，name_data_map 被声明为 static，因此它只分配一次（在第一次调用 fun_call 时），然后重复使用，保留您在上一次调用中放入的值（实际上该值是与您稍后将 R 复制到的内存块不同）。

更新——更详细的解释

这里

    tmp_data = (void *) malloc ( strlen(str)+1 );
    memcpy(tmp_data,str,strlen(str)+1);
    name_data_map[name]=tmp_data;

您分配一个内存块，将“Ravindra Kumar”复制到其中并将指向它的指针存储在映射中。此时name_data_map[name]和tmp_data指向同一个内存块。从图形上看，它可能大致看起来像这样（为了简单起见，假设两个文本文字连续存储在内存中，这在现实生活中可能是这样，也可能不是这样）：

name_data_map[name] ----
                        ˇ
tmp_data ---------------
                        ˇ
raw memory    ..........Ravindra Kumar\0RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR\0............

如果您修改了该内存块的内容（例如，通过将不同的文本复制到 tmp_data），则更改也将通过 name_data_map[name] 可见，因为它们都指向相同的内存位置。

但是，反之亦然：在更改地图值之后，例如

    name_data_map[name]=str1;

程序状态如下所示：

name_data_map[name] --------------------
                                        ˇ
tmp_data ---------------
                        ˇ
raw memory    ..........Ravindra Kumar\0RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR\0............

使两个指针指向不同的位置，因此其中一个的更改不会影响另一个。因此请注意，更改 指针 的值与更改其指向的 内存 值之间存在根本区别。

你在几行之后完全是前者，只需使用tmp_data：

    tmp_data=(void *)malloc(100000);
    memcpy(tmp_data,str1,strlen(str1)+1);

第一行改变了tmp_data的值，所以现在它不再和name_data_map[name]指向同一个地方了！之后，无论您对新分配的内存块做什么，都不会再影响name_data_map[name]。这就是你没有改变它的原因。

如果我们将地图声明为非静态，那么我们可以更改它吗？

错了。声明您的地图 static 对此没有影响 - 它只会影响您的地图范围。当您从fun_call 退出时，非静态映射将不复存在，从而丢失存储在其中的所有值。当它还活着时，你可以改变它的值，不管它是不是static。您只需要使用正确的指针即可。

如果您的目标是通过tmp_data 更改存储在地图中的值，只需删除第二个malloc 并修改第一个以分配更长的块（因为str1 比str 长，所以试图将str1 复制到长度为str 的缓冲区中会导致缓冲区溢出，即未定义的行为）。在那之后，你应该有一个工作 - 虽然讨厌 - 代码，因为尝试“在其背后”修改地图中的值通常不是一个好主意。此外，在 C++ 代码中混合 C 构造（malloc 和原始指针，尤其是 void*）是一个坏主意。如果您只是在试验，这是可以接受的——机器人请不要在生产代码中这样做。你的意图是不同的，请澄清。

Answer 2

以下代码更简单，似乎可以满足您的需求。是否有任何理由更喜欢 char* 而不是 std::string 作为地图中的值？

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>

void fun_call()
{
        const char* str="Ravindra Kumar";
        const char* str1="RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR";
        const char* name="Ravi";

        static std::map<std::string,std::string> name_data_map;
        std::map<std::string,std::string>::iterator iter;

        iter=name_data_map.find(name) ;

        if ( iter == name_data_map.end())
        {
          name_data_map[name]=str;
          cout << "Inside the if" << endl ;
        }
        cout << "Outside the if" << endl ;
        iter=name_data_map.find(name) ;
        cout << "value is " << iter->second <<  endl ;
        iter->second = str1;
}

main(){
        cout << "printing all data " << endl ;

        fun_call();
        fun_call();
}

输出：

printing all data 
Inside the if
Outside the if
value is Ravindra Kumar
Outside the if
value is RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR