整数作为 char* 的假人答案

【问题标题】：Integer number as char* for dummies整数作为 char* 的假人
【发布时间】：2011-07-29 13:04:24
【问题描述】：

问题之前一直在问，但我对最好的方法还是有点茫然。我有一个整数，想获得一个 char* 用作结构的成员。

类似的问题例如 here 或 here。我宁愿不使用 stringstream 或 lexical_cast。据我所知，基本上只剩下 itoa、sprintf 和 snprintf。

我想我的部分问题是我不太了解 char 指针是如何工作的。

如果我请求char str[12]，它会保留 12 个字符吗？
我推测内存已经被分配了？
那么空终止是如何工作的呢？
是在 12 个字符的末尾（有空格填充？），或者如果数字仅使用 2 个字符，是否会出现在两个字符之后？
缓冲区大小是否重要，或者我应该只使用一些最大值吗（我相信 32 位是 30 左右）？
如果我稍后在一个简单的结构中使用指针，内存自动清除还是需要析构函数？
析构函数是否需要知道初始化缓冲区的大小？
为什么没有人费心从实际数量？
是否推荐使用 snprintf 而不是 itoa？

谢谢

【问题讨论】：

为什么要求严格？您应该阅读本文以消除指针和数组之间的混淆。 stackoverflow.com/questions/4810664/how-do-i-use-arrays-in-c
char* 在第三方结构定义中。我自己不使用它们（正如您可能从问题中看出的那样）。
简化您的生活：使用std::string 和std::stringstream。另请参阅std::string::c_str()。

标签： c++ string integer itoa

【解决方案1】：

如果我请求一个 char str[12]，它会保留 12 个字符吗？

是的，这会在堆栈上保留 12 个字符（字节）。

我推测内存已经被分配了？

str 现在指向已在堆栈上分配的 12 字节连续内存的开头。

那么空终止是如何工作的呢？是在 12 个字符的末尾（有空格填充？），还是如果数字只使用 2 个字符，会在两个字符之后发生吗？

在这种情况下，您必须自己对字符串进行空终止（这种类型的声明不会自动发生）。

因此，如果您想让str 保存一些（以空结尾的）字符串值，您可以执行以下操作：

str[0] = 'c';
str[1] = 'a';
str[2] = 't';
str[3] = '\0';

获取以 null 结尾的字符串的另一种方法是执行以下操作：

char *str = "cat"; // this is null-terminated

没有自动填充空格。

如果我稍后在简单结构中使用指针，内存会自动清除还是需要析构函数？

如果指针指向栈上分配的一块内存，那么出栈时内存会被回收。否则，如果你在堆上分配内存如：

char *newStr    = new char[12];
char *mallocStr = (char*) malloc(sizeof(char) * 12);

然后您将不得不使用delete 或free 取消分配内存（取决于您使用的方法）。

析构函数是否需要知道初始化缓冲区的大小？

在这种情况下，我们谈论的是堆分配内存，因此答案是否定的。系统知道分配了多少内存。这就是为什么您只需将指针指向delete 和free 而无需提供大小。

为什么没有人费心根据实际数字计算缓冲区长度？

如果您知道您的号码永远不会超过一定数量（例如，4 位数字），您可以这样做，但通常只给出可能的最大长度会更容易，因为最终您只会浪费几个字节字符串，这没什么大不了的，除非你有一些非常严格的内存限制。

是否推荐使用 snprintf 而不是 itoa？

我会说是的，因为 snprintf 被认为是“安全的”，因为它尊重您给它的缓冲区大小，而 itoa 会很高兴地填充您的缓冲区而不检查它的大小（可能运行超过分配的空间并覆盖其他记忆）。

int   num = 12345;
char *str = new char[4];

// this is bad because str is not big enough to hold the number
// itoa does not check buffer size and will overrun the buffer (overwriting other data)
str = itoa(num, str);

// snprintf takes the buffer size as one of it's arguments
// in this case the whole number will not fit, but at least we don't overrun the buffer
snprintf(str, 4, "%i", num);

snprintf 和 itoa 都会为您的字符串以空值结尾。

【讨论】：

snprintf 应该是这样，但是有一些错误的实现，即使它可以防止初始缓冲区溢出，它也不能正确地为空终止。

【解决方案2】：

如果你真的不想使用std::stringstream 或lexical_cast，你应该使用snprintf，因为它有一个缓冲区大小参数。 itoa 不是 ISO C 函数。

Null（字符 '\0'，值 0）可以出现在缓冲区中的任何位置，大多数处理字符串的函数会忽略该点之后缓冲区中的所有内容，因此这是一种“浪费”的空间。

假设你有类似的东西

char str[] = { 'a', 'b', 'c', '\0', 'd' };

即使 printf 这样的函数在遇到 0 时停止处理数据，最后一个元素仍然存在。但并非每个函数都这样做。

数组（或任何其他原始数据类型）没有构造函数或析构函数。如果您使用new、new[]、malloc 或类似的方式自行分配，您只需要担心释放分配的内存。

缓冲区大小当然很重要，如果它太小就无法容纳数字的每个字符，如果它太大，就会浪费内存。 22 个字符应该能够容纳每个 64 位整数（但不能容纳浮点数/双精度数！）。

最好的选择是使用std::stringstream 或std/boost::lexical_cast 和std::string，它会为您解决所有这些问题。

我建议您阅读 Martinho 的链接，非常有用。（数组不是指针！）

【讨论】：