为什么我不能 memmove std::string？

Question

#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <string>

using std::string;

string *arr_ptr;
int capacity;

void add() {
    int old_capacity = capacity;
    capacity <<= 1; 
    // double the capacity
    string *tmp_ptr = new string[capacity]; 
    // apply new space
    memmove(tmp_ptr, arr_ptr, sizeof(string) * old_capacity);
    // copy
    delete[] arr_ptr; 
    // free the original space
    arr_ptr = tmp_ptr;

    arr_ptr[capacity - 1] = "occupied";
    // without this statement, everything "seems" to be fine.
}

int main() {
    arr_ptr = new string[1];
    capacity = 1;
    for (int i = 0; i < 3; i++) add();
}

运行代码。如您所见，调用字符串的析构函数时程序崩溃。尝试评论delete这一行并再次查看。

我怀疑 std::string 会保留一些自身的地址信息。当它在内存中的位置发生变化时，它不会被通知。

此外，由于memmove 并不总是按预期工作，那么在 C++ 中复制类实例数组的适当表达是什么？

Answer 1

memmove 是用于复制字节的低级函数。这意味着一个字节数组的值被复制到另一个数组。这适用于POD 数据，但不适用于其他任何东西。原因是类可以有一个复制构造函数，它不会被 memmove 调用，并且类可以有额外的数据，比如用于调用虚拟成员函数的 vpointer。

最简单的解决方案是将memmove 替换为std::copy for (#include <algorithm>)，它复制条目而不是字节：

std::copy(arr_ptr, arr_ptr + old_capacity, tmp_ptr);

Answer 2

我相信您正在寻找的是string::reserve。

在您的代码中，您还尝试创建一个字符串数组（而不是将字符串作为字符数组）。

您在这里所做的是复制对象“字符串”，而不是其内容（因为您没有调用其构造函数/析构函数）。 因此，当您“删除”您的“arr_ptr”时，析构函数会释放相关的数据。 当您尝试使用 tmp_ptr 访问它时，程序段错误。

Answer 3

第一个你没有初始化你的容量值：

int capacity;

应该是：

int capacity = 0;

当你尝试这个操作时：

arr_ptr[capacity - 1] = "occupied";

可能会出现引用错误。

Answer 4

此程序的行为取决于::std::string 实现。

如果字符串的实现使用堆内存来存储字符，memmove一个字符串实例意味着有两个指针指向同一个堆内存。调用其中一个字符串实例的析构函数会导致堆内存被释放，从而导致字符串的另一个实例有一个悬空指针。

所以不要memmove字符串:)