如何直接从char*数组创建std::string而无需复制？

Question

假设我有一个字符数组，已经在堆上进行了分配，并且我想将其转换为std::string。目前我正在执行以下操作：

char *array = new char[size];
WriteIntoArray(array, size);
std::string mystring(array);
delete[] array;
return mystring; // or whatever

根据我从互联网上所读到的(http://www.cplusplus.com/reference/string/string/string/)，字符串构造函数会复制我传递给它的缓冲区，我需要手动释放这个缓冲区(稍后，string对象会释放它内部的缓冲区)。我想做的是分配一个缓冲区，将其控制权转移给字符串，然后在字符串被销毁时让它释放我的缓冲区。

这个问题初始化char*指针的std::string不进行复制看起来很有前途，但我的代码依赖于API调用（如上面例子中的“WriteIntoArray”），必须写入一个字符数组，因此我必须创建一个C风格的char*缓冲区，并且无法将我的代码转换为只使用内置的字符串操作（这是建议的答案）。

有没有一些标准的方法可以做到这一点，或者我应该编写自己的字符串类（呃）？谢谢！

- fyhuang

Answer 1

如果您正在使用符合C++0x标准的实现方式，或者使用保证std::string具有连续存储特性的众多C++库之一，则可以获得指向std::string所使用存储的char*。

例如：

std::string mystring;
mystring.resize(size);
WriteIntoArray(&mystring[0], size);
return mystring;

不过，您可能需要仔细考虑空终止符。

- John Calsbeek

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reserve()函数可以预留空间，但是它并不属于字符串（至少目前还不属于）。访问a[0]或a[1]仍然是未定义的行为。如果你检查size()，它仍然是零。你实际想要的是resize()函数。 - Martin York

你不能使用reserve()，必须使用resize()。然后在调用之后找出一个合适的resize()。 - Bo Persson

“reserve” 需要改为 “resize”。 “认真思考空终止符” 究竟意味着什么？是否有保证，&mystring[0]指向的数组必须以空终止符结尾？ std::string 是否负责确保存在此类终止符？如果 WriteIntoArray 写入空终止符，应该将其删除吗？（我问这个问题是因为我不知道 std::string 保证和要求什么。） - James McNellis

假设 WriteIntoArray 放置了一个空终止符，这需要在调用后删除；你可能想在返回之前添加 mystring.resize(size-1);。如果它没有添加空终止符，那么你应该使用 vector<char> 而不是 string。 - Mark Ransom

是的，在C++11中是允许的。关于这个问题有很多晦涩难懂的措辞，但基本上归结为不允许修改空终止符，并且不能通过data()或c_str()指针修改任何内容，但通过&str[0]是合法的。https://dev59.com/FmYq5IYBdhLWcg3wridD#14291203 - John Calsbeek

Answer 2

您可以实现自己的std::allocator，该分配器不是为字符串分配新内存，而是使用您已经实例化的区域作为源。

然后，您应该使用您的分配器来实例化std::string。

http://www.codeproject.com/Articles/4795/C-Standard-Allocator-An-Introduction-and-Implement

- Arturo

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很棒的想法，完全忘记了分配器。 - fyhuang

Answer 3

您不能使用std::string拥有指针，因此它会将数据复制到它分配的空间中。

您可以这样做：

std::string  mystring(size, ' ');
WriteIntoArray(&mystring[0], size);
return mystring; // or whatever

- Martin York