从 char 数组的子范围构造的 std::string 调用 strlen答案

【问题标题】：std::string constructed from subrange of char array calls strlen从 char 数组的子范围构造的 std::string 调用 strlen
【发布时间】：2022-01-04 16:41:49
【问题描述】：

类似于LeetCode C++ Convert char[] to string, throws AddressSanitizer: stack-buffer-overflow error

代码是

#include <string>

int main() {
    char buf[10] = {6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6};
    std::string s{buf, 2, 3};
    return 0;
}

执行结果是地址清理程序抱怨strlen 的stack-buffer-overflow：

$ clang++ -g -fsanitize=address foo.cpp ; ./a.out
=================================================================
==1001715==ERROR: AddressSanitizer: stack-buffer-overflow on address 0x7ffd76b2510a at pc 0x00000042f029 bp 0x7ffd76b250b0 sp 0x7ffd76b24870
READ of size 23 at 0x7ffd76b2510a thread T0
    #0 0x42f028 in strlen (/tmp/a.out+0x42f028)
    #1 0x7fd6de786e9b in std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >::basic_string(char const*, std::allocator<char> const&) (/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6+0x145e9b)
    #2 0x4c6cfe in main /tmp/foo.cpp:6:19
    #3 0x7fd6de2d60b2 in __libc_start_main /build/glibc-eX1tMB/glibc-2.31/csu/../csu/libc-start.c:308:16
    #4 0x41c3fd in _start (/tmp/a.out+0x41c3fd)

我希望std::string s{buf, 2, 3}; 调用具有已知边界的构造函数重载（从 2 开始，长度为 3）。为什么叫strlen()？使用了哪个重载？

【问题讨论】：

标签： c++ arrays string strlen address-sanitizer

【解决方案1】：

Check cpp insights。这是查看在重载解决期间使用了什么的好工具。

它会生成这个：

#include <string>

int main()
{
  char buf[10] = {6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6};
  std::string s = std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >{std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >(buf, std::allocator<char>()), 2, 3};
  return 0;
}

清理后使其更具可读性：

#include <string>

int main()
{
  char buf[10] = {6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6};
  std::string s = std::string{std::string(buf), 2, 3};
  return 0;
}

所以请注意，buf 首先转换为std::string，而此转换需要strlen。由于您的数组不包含终止零缓冲区溢出发生。

【讨论】：

[string.cons]/6 表示使用了临时的string_view，而不是string。我想不可能观察到差异，但string 具有误导性，因为没有发生实际的堆分配。
是的，因为应该使用 C++17 constructor nr 11（应该赢得重载决议）。但是工具说即使选择了 C++2a 也不会使用它。还从地址清理程序调用堆栈指向std::string{buf, allocator()}godbolt.org/z/j63EaW33G 所以也许应该报告编译器的错误。
会不会是堆栈出错了？我正在研究 libstdc++ 实现（here 和 here），看起来它做对了（使用 string_view）。
天哪！首先认为这是一个 libstdc++ 错误，但 libc++ 做了同样的事情！我们是否应该就此提出一个新问题？
这里有个问题：stackoverflow.com/q/70591571/1387438

【解决方案2】：

HolyBlackCat 的 answer 和 Marek R 的 answer 解释了错误的原因。下面是一个使用 (pointer, count) 构造函数的解决方案：

std::string s{buf + 2, 3};

【讨论】：