String 类的 c_str 实现答案

【问题标题】：c_str implemenation for String classString 类的 c_str 实现
【发布时间】：2016-01-15 22:36:39
【问题描述】：

我正在阅读 Accelerated C++ 书中关于实现 string 类的第 12 章。

有一个章末问题来实现c_str() 函数。我正在寻找一些想法。

这是我目前所拥有的：

我的第一次尝试是堆分配char * 并返回它。但这会导致内存泄漏：

cost char * c_star() const {
   //cannot get reference to result later
   //causes memory leaks

   char* result = new char[data.size() + 1];
   std::copy(data.begin(), data.end(), result);
   result[data.size()] = '\0';
   return result;
}

这是另一个尝试：

const char* c_str() const {
    //obviously incorrect implementation as it is not NUL('\0') terminated.
    return &data[0];
}

我不能push_back '\0' 到数据，因为它不应该改变数据。

这里是spec：

返回一个指向数组的指针，该数组包含以空字符结尾的字符序列（即 C 字符串），表示字符串对象的当前值。

这是本书的实现：（重命名为Str）。在内部，字符存储在矢量实现 (Vec) 中。

class Str {
    public:
       .
       .
       .

    private:
        Vec<char> data;
};

【问题讨论】：

return &data[0]; 如果您始终为'\0' 留出足够的空间（并且始终将其放在那里，或者确保在必要时添加它），那么return &data[0]; 将起作用。请记住，对于 C++11，它必须是 O(1) 操作，所以您几乎必须这样做。你不能分配+复制，因为那至少是O(n)。
@nos 在这种情况下你不能标记c_str() const，因为它会改变数据成员。
@Revolver_Ocelot：查看 C++ mutable 关键字。惊喜！ :-)
@Revolver_Ocelot 没有什么能阻止实现更改底层数组中的元素，即使 c_str() 被标记为 const。（你甚至不需要可变的 keyworkd 来做到这一点）。
@Revolver_Ocelot ideone.com/ufvuwW ，这甚至不是警告。对于 std::string 的 c_str() 它也不会破坏任何语义，您没有任何业务可以访问 str.data() + str.length()，因此，如果 const 方法更改了您无法观察到的内容，则没有害处有几个问题说明了原因这很好，参见例如stackoverflow.com/questions/293857/…

标签： c++ string accelerated-c++

【解决方案1】：

基于 cmets，我实现了 Str 类以确保每个字符串的末尾都有一个 NUL('\0')。我将数据存储在字符数组中，而不是向量：

class Str {
    public:
        typedef char* iterator;
        typedef const char* const_iterator;
        .
        .
        .
        //c_str return a NUL terminated char array
        const char* c_str() const { return str_beg; };
        //c_str and data are same as implementation make sure there is NUL
        //at the end
        const char* data() const { return str_beg; };
        .
        .
        .

    private:
        iterator str_beg;
        .
        .
        .
};

【讨论】：