用表达式初始化 char * 不起作用答案

【问题标题】：Initializing a char * with an expression does not work用表达式初始化 char * 不起作用
【发布时间】：2017-01-22 06:54:38
【问题描述】：

以下代码产生了不正确的输出：

string my_string="My_First_Text";
char * my_pointer=(char *)(my_string+"My_Second_Text").c_str();

为什么？当我初始化my_pointer 时，我认为不需要my_pointer=new char[100]。如果这个假设不成立，那为什么？

【问题讨论】：

你要听从你的警告。哦，我明白了，你把警告扔掉了：你现在独自一人，这看起来不是一件好事。
顺便说一句，代码不会产生任何输出，更不用说任何不正确的输出了。
This is what the compiler told you。但是由于某种原因，您认为您比编译器更了解并抛弃了错误。
@PeterA.Schneider, @Paul：禁用的警告与问题无关。将const添加到第二行并没有更多警告，但问题仍然存在。
@Ben 你是对的。我认为所有答案都指出了造成问题的临时问题。

标签： c++ string pointers temporary-objects

【解决方案1】：

注意my_string+"My_Second_Text"是一个临时的std::string，在表达式后会立即销毁。这意味着my_pointer 将立即悬空，因为它应该指向的 char 数组已与临时 std::string 的销毁一起被销毁；请注意，返回的 char 数组属于 std::string，它不是独立的。然后，对悬空指针的尊重将导致 UB。

string my_string="My_First_Text";
char * my_pointer=(char *)(my_string+"My_Second_Text").c_str();
// the temporary constructed from my_string+"My_Second_Text" has been destroyed
// my_pointer is dangled now; deference on it is UB

使用命名变量而不是临时变量会很好。例如

string my_string = "My_First_Text";
my_string += "My_Second_Text";
const char * my_pointer = my_string.c_str();

BTW：std::basic_string::c_str 的返回类型是const char*，任何修改都是UB。所以试图将其显式转换为char* 是危险的。

写入通过c_str() 访问的字符数组是未定义的行为。

【讨论】：

如果对象确实是 const（字符串的 char 数组显然不是，因为它是动态分配的），则修改指向 const 的指针指向的存储只是 UB。 C++ 2012 标准，7.1.6.1：int i=2; const int *cip; cip = &i; int* ip; ip = const_cast<int*>(cip); *ip = 4; 很好。
@PeterA.Schneider 这里的情况比较复杂，涉及到std::string。无论如何，std::basic_string::c_str 表示不应修改返回的数组。 “写入通过 c_str() 访问的字符数组是未定义的行为。”
真（标准 21.4.7.1）。但原因不是 constness ;-)。
@songyuanyao 我完全理解我的错误，现在我知道如何以正确的方式解决它。但是我也可以通过使用const char * my_pointer 而不是char* my_pointer 来解决这个问题吗？换句话说，通过使用const char * my_pointer，我可以强制编译器将my_string+"My_Second_Text" 的结果存储在某处并且不要在; 的末尾销毁它吗？
@Admia 不，因为my_pointer 会随着临时std::string 的销毁而变得悬空，所以它仍然是UB。（UB 意味着，即使它在某些情况下看起来工作得很好，但你根本不能依赖它。它只是 C++ 世界中的怪物。）

【解决方案2】：

除了将c_str (const char*) 转换为char*（这不是一个好主意）之外，“my_pointer”使用临时初始化，并在计算表达式后被破坏。意思是，就在最后一个';'之后在您的代码中。
这意味着 my_pointer 指向的内存不再有效，并且会产生意想不到的结果。

【讨论】：

【解决方案3】：

(my_string+"My_Second_Text").c_str() 是一个临时值，将在程序运行时动态创建和销毁，而不会保存在内存中。

指向它会导致未定义的行为，因为指向的内存没有定义。使用strcpy 或变量赋值代替临时值将字符串赋值给char *。

【讨论】：

【解决方案4】：

临时对象可能会导致难以理解的问题。

Bjarne 的 C++ 书籍的相关摘录：

void f(string& s1, string& s2, string& s3)
{
  const char∗ cs = (s1+s2).c_str();  // << Code similar to OP's example
  cout << cs;
  if (strlen(cs=(s2+s3).c_str())<8 && cs[0]=='a') {
  // cs used here
  }
}
你的第一反应可能是“但不要那样做！”我同意。但是，确实会编写此类代码，因此值得了解它是如何编写的解释。

创建一个临时字符串对象来保存s1 + s2。下一个，从该对象中提取指向 C 样式字符串的指针。然后——在表达式的结尾——临时对象被删除。然而， c_str() 返回的 C 风格字符串被分配为临时对象持有s1 + s2，并且不保证存储在那个临时被破坏之后存在。因此， cs 指向释放的存储空间。

输出操作cout << cs 可以作为预料之中，但那将是纯粹的运气。编译器可以检测并警告针对这个问题的许多变体。

附带说明，在 C++ 中使用适当的转换而不是 C 风格的转换。阅读

When should static_cast, dynamic_cast, const_cast and reinterpret_cast be used?

【讨论】：

你应该渲染“但不要那样做！”粗体、大字体、斜体。
这里不需要 const 演员表吗？
是的@Peter，需要 const_cast 。概括了我对选角的回答。
@SauravSahu 我为我的GNU g++ 编译器设置了-W -Wall 选项。但是编译器并没有警告我这个错误。
试试-Wcast-qual。查看列表gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.6.3/gcc/Warning-Options.html

【解决方案5】：

您的代码具有未定义的行为。 + 运算符返回一个新的临时字符串对象，该对象将在 (my_string+"My_Second_Text").c_str() 表达式之外被销毁，因此对该字符串的任何引用都将悬空，并且通过它们进行访问具有未定义的行为。

c_str() 返回一个指向string 的内部字符数组的 const 指针。您不能也不能通过该指针操纵string。

将(my_string+"My_Second_Text") 的结果存储在新变量中或使用append 函数将新字符串附加到现有字符串对象中。

std::string new_string = my_string + "My_Second_Text";
const char* char_pointer = new_string.c_str();

my_string.append("My_Second_Text");
const char* char_pointer = my_string.c_str();

【讨论】：