string.c_str()是const的吗？

Question

我有一个库中的函数，它接受一个 char* 并修改数据。

我尝试使用 c_str()，但是 C++ 文档说它返回一个 const char*。

除了新建一个 char 数组并将其复制到其中，我还能做什么？

- jmasterx

Answer 1

只要满足以下条件，即可使用&str[0]或者&*str.begin()：

• 通过resize()明确预分配函数所需的所有空间；
• 函数不尝试超过预分配缓冲区大小（您应该将str.size()作为缓冲区大小的参数）；
• 当函数返回时，显式地在找到第一个\0字符处修剪字符串，否则str.size()将返回“预分配大小”而不是“逻辑”字符串大小。

注意：此方法在C ++11中保证可行（其中字符串保证是连续的），但不适用于标准的先前修订版本；尽管如此，我所知道的标准库实现都没有使用非连续存储来实现std::basic_string。

如果您想要更加安全，请使用std::vector<char>（自C++03以来保证是连续的）；可以使用构造函数从字符串复制数据（采用接受两个迭代器的构造函数，在末尾添加一个空字符），像使用std::string一样调整其大小，并在找到第一个\0字符时将它复制回一个字符串。

- Matteo Italia

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注意：这仅在C++11中保证，而在C++03中，字符串可以被实现为绳索（不连续内存块的列表）。 - David Rodríguez - dribeas

@DavidRodríguez-dribeas：理论上是正确的，但从未有人这样做过；有人实现了绳索，但作为一个单独的类，我想是为了避免使c_str()调用变得昂贵或者打破所有假定字符串存储在连续内存中的代码。 - Matteo Italia

@Potatoswatter：需要引用来源。 - user784668

@Fanael C++11 21.4.3 [string.iterators]没有提到不能修改；而21.4.5 [string.access]和21.4.7.1 [string.accessors]都有提到。 - Potatoswatter

@Potatoswatter：我认为在21.4.5/2中存在一些标点符号混淆。我相信“引用不得被修改”仅适用于pos == size()的情况，但这一点并不清楚，因为分号通常比逗号具有更高的优先级。 - Steve Jessop

Answer 2

什么也没有。

因为std::string自己管理其内容，您无法对字符串的底层数据进行写访问。那是未定义行为。

但是，创建和复制char数组并不难：

std::string original("text");
std::vector<char> char_array(original.begin(), original.end());
char_array.push_back(0);

some_function(&char_array[0]);

- slaphappy

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那么我不能安全地执行 &string[0] 吗？ - jmasterx

只要函数不试图超出缓冲区的长度，实际上传递 &str[0] 应该是明确定义的行为。 - Matteo Italia

仅适用于C++11，其中保证了std::string的内容是连续的。 - user784668

@kbok：呃，那种方式执行复制不是一个好主意，你没有任何异常安全性；如果你真的想要确保安全，请使用std::vector<char>代替，它保证是连续的并且具有异常安全性。 - Matteo Italia

@Potatoswatter：我认为这是为了让字符串实现写时复制。 - slaphappy

Answer 3

如果您知道该函数不会修改超出str.size()的内容，那么可以通过以下方式之一获取指针：

void f( char* p, size_t s ); // update s characters in p
int main() {
   std::string s=...;
   f( &s[0], s.size() );
   f( &s.front(), s.size() );
}

请注意，在C++11中这是有保障的，但在标准的早期版本中允许rope实现（即非连续内存），则不保证。

- David Rodríguez - dribeas

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尽管早期标准允许绳索实现，但C++委员会发现从未有过任何实现，这就是为什么他们在C++11中更改了要求。我不会担心它。 - Mark Ransom

@Mark：Herb Sutter在他的博客中报道的方式是，他们对在场的人进行了一次草民投票，是否有任何活跃的实现使用绳索。没有，而且在C++0x委员会会议上，没有任何重要的C++实现未被代表。这与彻底调查是否曾经存在过绳索字符串并不完全相同，但正如你所说，在实践中不需要担心它，因为他们提出问题的整个意图是“我们关心的任何实现是否需要更改以支持此附加要求”，答案是否定的。 - Steve Jessop

Answer 4

如果实现不尝试增加字符串的长度，则：

C++11：

std::string data = "This is my string.";
func(&*data.begin());

C++03：

 std::string data = "This is my string.";
 std::vector<char> arr(data.begin(), data.end());

 func(&arr[0]);

- Chad

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在 C++03 版本中，func 将被调用，并传入一个未必以空字符结尾的字符串。 - Frerich Raabe

Answer 5

这是一个类，它将生成一个临时缓冲区，并在其销毁时自动将其复制到字符串中。

class StringBuffer
{
public:
    StringBuffer(std::string & str) : m_str(str)
    {
        m_buffer.push_back(0);
    }
    ~StringBuffer()
    {
        m_str = &m_buffer[0];
    }
    char * Size(int maxlength)
    {
        m_buffer.resize(maxlength + 1, 0);
        return &m_buffer[0];
    }
private:
    std::string & m_str;
    std::vector<char> m_buffer;
};

以下是如何使用它的方法：

// this is from a crusty old API that can't be changed
void GetString(char * str, int maxlength);

std::string mystring;
GetString(StringBuffer(mystring).Size(MAXLEN), MAXLEN);

如果你觉得你以前见过这段代码，那是因为我从我写的一个问题中复制了它：C++中临时变量的保证生命周期？

- Mark Ransom

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这看起来像是你重新发明了 std::vector<char> buf(MAXLEN); GetString(&buf[0], MAXLEN); std::string s = &buf[0];。 - Frerich Raabe

我不喜欢这个类的析构函数可能会抛出异常。 - Steve Jessop

@FrerichRaabe，是的，是的，我做了。 - Mark Ransom