通过像 printf 这样的可变参数函数传递一个具有 const char* 转换函数的类答案

【问题标题】：Passing a class with conversion function for const char* through a variadic function like printf通过像 printf 这样的可变参数函数传递一个具有 const char* 转换函数的类
【发布时间】：2019-10-23 02:14:37
【问题描述】：

我有一个类 SpecialString。它有一个运算符重载/转换函数，它在任何时候都使用它作为 const char* 传递。然后它返回一个正常的 c 字符串。

class SpecialString
{
...
operator char* () const { return mCStr; }
...
};

当我将这些直接传递给 printf() 时，这在很久以前（字面意思是 19 年前）曾经有效。编译器足够聪明，知道参数应该是 char* 并且它使用了转换函数，但现在 g++ 抱怨。

SpecialString str1("Hello"), str2("World");
printf("%s %s\n", str1, str2);

错误：无法通过可变参数方法传递非 POD 类型“SPECIALSTRING”（又名“SpecialString”）的对象；调用将在运行时中止 [-Wnon-pod-varargs]

有什么方法可以在不更改代码的情况下让它再次工作？我可以添加一个 deref 运算符重载函数，该函数返回 c 字符串并像这样传递 SpecialString 对象。

class SpecialString
{
...
operator CHAR* () const { return mCStr; }
char* operator * () const { return mCStr; }
...
};

SpecialString str1("Hello"), str2("World");
printf("%s %s\n", *str1, *str2);

但我不希望这样做，因为这需要手动更改数千行代码。

【问题讨论】：

我几乎可以向您保证，“编译器足够聪明，知道参数是 char* 并且它使用了转换函数”是对编译器所做工作的误解。跨度>
您是否尝试使用选项-Wnon-pod-varargs 编译它？
这从未正式生效。你逃脱了一些未定义的行为。有时你会这样做。有时你不会。
@Havenard，将错误的类型传递给printf 是UB。
@Havenard 他们正在传递SpecialString 类型的左值。那是错误的类型。

标签： c++ function methods variadic

【解决方案1】：

如果您不想被告知，您可以禁用警告...但这是个坏主意。

程序的行为未定义，您应该修复它，这需要更改代码。您可以将现有的转换运算符与static_cast 一起使用，或者您可以使用您的一元* 运算符想法，这将更简洁。

如果您使用一元 + 而不需要引入重载，则需要的更改更少，因为它将调用隐式转换。不过，这可能会给代码的读者带来一些困惑。

【讨论】：

【解决方案2】：

由于您不想修改现有代码，因此您可以编写“hack”来代替。更具体地说，是对现有代码进行修补的printf() 的一堆重载。

例如：

int printf(const char* f, const SpecialString& a, const SpecialString& b)
{
    return printf(f, (const char*)a, (const char*)b);
}

在您的标头中声明此函数后，使用这些特定参数对printf() 的每次调用都将使用此函数，而不是您熟悉的“真实”printf()，并执行所需的转换。

我认为您的代码中有很多 printf() 调用组合包含 SpecialString，因此您可能必须编写一堆不同的重载，这至少可以说是丑陋的，但它确实适合您要求。

【讨论】：

【解决方案3】：

正如另一条评论中提到的，在您的情况下发生的总是未定义的行为。

对于 Microsoft CString 类，似乎未定义的行为被如此使用（因为它恰好起作用），现在布局以一种仍然可以工作的方式定义。见How can CString be passed to format string %s?。

在我们的代码库中，当我修改文件以通过调用 GetString()

显式进行转换时，我尝试修复代码

你可以做一些事情：

在收到警告的任何地方修复现有代码。

在这种情况下，像 c_str 或 GetString 这样的命名函数比转换运算符更可取，以避免显式转换（例如 static_cast 甚至最糟糕的 C 风格案例 (const char *)。deref运算符可能是一个可以接受的折衷方案。
使用一些格式库
- <iosteam>
- 转码：https://github.com/fmtlib/fmt
- 许多其他选择（搜索 C++ 格式化库 或类似的东西）
使用可变参数模板函数，以便进行转换。
如果您只使用几种类型（int、double、string）并且很少使用超过 2 或 3 个参数，也可以定义重载。
不推荐：让你的班级重新开始工作。
- 您是否对类定义进行了任何更改，导致其中断或仅升级编译器版本或更改编译器选项？
- 此类 hack 正在处理未定义的行为，因此您必须弄清楚您的编译器是如何工作的，并且代码将无法移植。
- 要使其工作，类必须具有指针的大小，并且数据本身必须与指针兼容。因此，本质上，数据必须由单个指针组成（没有 v-table 或其他东西）。

旁注：我认为应该避免定义自己的字符串类。在大多数情况下，应使用标准 C++ 字符串（或字符串视图）。如果您需要其他功能，我建议您在 StringUtilities 之类的命名空间中编写独立函数。这样，您就可以避免在您自己的字符串和标准字符串（或一些库字符串，如 MFC、Qt 或其他字符串）之间来回转换。

【讨论】：