C++中string和char[]类型的区别

Question

C++中string和char[]类型的区别

151

对于 C 语言，我们使用 char[] 来表示字符串。

而对于 C++ 语言，我看到一些例子同时使用 std::string 和 char 数组。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main () {
  string name;

  cout << "What's your name? ";
  getline(cin, name);
  cout << "Hello " << name << ".\n";

  return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;

int main () {
  char name[256];

  cout << "What's your name? ";
  cin.getline(name, 256);
  cout << "Hello " << name << ".\n";

  return 0;
}

(这两个示例都改编自http://www.cplusplus.com。)

在C++中，这两种类型有什么区别？（就性能、API集成、优缺点等方面而言）

- ramosg

1

这可能会有所帮助：C++ char* vs std::string - Wael Dalloul

7个回答

20

Arkaitz是正确的，string 是一种托管类型。这对于你来说意味着你永远不用担心字符串的长度，也不需要担心释放或重新分配字符串的内存。

另一方面，在上面的例子中，char[] 表示法将字符缓冲区限制为恰好256个字符。如果您尝试向该缓冲区写入超过256个字符，最好情况下，您将覆盖程序“拥有”的其他内存。最坏的情况是，您将尝试覆盖您不拥有的内存，然后您的操作系统将立即终止您的程序。

底线？字符串更加友好，char[] 对计算机而言更加高效。

- Mark Rushakoff

7

最坏的情况是，其他人可能会覆盖你电脑上的存储空间并运行恶意代码。参见缓冲区溢出。 - David Johnstone

7

string类型是一个完全受控制的字符字符串类，而char[]仍然像在C语言中一样，是一个表示字符字符串的字节数组。

就API和标准库而言，所有内容都是基于字符串实现的，而不是char[]，但是仍然有很多来自libc的函数需要使用char[]，所以你可能需要为此使用它，除此之外，我总是会使用std::string。

就效率而言，当然，对于许多事情，未经管理的原始缓冲区几乎总是更快的，但需要注意例如字符串比较，std::string始终具有要首先检查其大小，而使用char[]则需要逐个字符进行比较。

- Arkaitz Jimenez

5

我个人认为，除了与旧代码兼容性外，没有理由使用char*或char[]。std::string的速度不比使用c-string慢，只是它会为您处理重新分配。您可以在创建时设置其大小，从而避免重新分配。它的索引运算符（[]）提供常数时间访问（并且在每个意义上都与使用c-string索引器完全相同）。使用at方法还可以获得边界检查安全性，这是c-strings所缺乏的，除非您编写它。在发布模式下，您的编译器通常会优化掉索引器的使用。玩弄c-strings很容易出错;例如delete vs delete[]、异常安全性甚至如何重新分配c-string。

当您必须处理高级概念，例如具有COW字符串和非COW的MT等时，您将需要std::string。

如果您担心副本问题，只要尽可能使用引用和const引用，您就不会因为副本而产生任何开销，这与您使用c-string时的情况相同。

- Abhay

+1 虽然您没有考虑 DLL 兼容性等实现问题，但您获得了 COW。 - undefined

如果我知道我的字符数组是12个字节，那怎么办？如果我为此实例化一个字符串，可能并不真正高效，对吧？ - David 天宇 Wong

@David：如果你的代码非常注重性能，那么是的。你可能会认为std::string构造函数调用是一种额外的开销，除了初始化std::string成员变量之外。但请记住，过早地进行优化会使许多代码库不必要地采用C风格，所以要小心。 - Abhay

2

其中一个区别是空终止符（\0）。

在C和C++中，char*或char[]将以单个字符的指针作为参数，并沿着内存跟踪，直到达到0内存值（通常称为空终止符）。

C ++字符串可以包含嵌入的\0字符，并且可以知道它们的长度而无需计数。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<iostream>

using namespace std;

void NullTerminatedString(string str){
   int NUll_term = 3;
   str[NUll_term] = '\0';       // specific character is kept as NULL in string
   cout << str << endl <<endl <<endl;
}

void NullTerminatedChar(char *str){
   int NUll_term = 3;
   str[NUll_term] = 0;     // from specific, all the character are removed 
   cout << str << endl;
}

int main(){
  string str = "Feels Happy";
  printf("string = %s\n", str.c_str());
  printf("strlen = %d\n", strlen(str.c_str()));  
  printf("size = %d\n", str.size());  
  printf("sizeof = %d\n", sizeof(str)); // sizeof std::string class  and compiler dependent
  NullTerminatedString(str);


  char str1[12] = "Feels Happy";
  printf("char[] = %s\n", str1);
  printf("strlen = %d\n", strlen(str1));
  printf("sizeof = %d\n", sizeof(str1));    // sizeof char array
  NullTerminatedChar(str1);
  return 0;
}

输出：

strlen = 11
size = 11
sizeof = 32  
Fee s Happy


strlen = 11
sizeof = 12
Fee

- Eswaran Pandi

从特定位置开始，所有字符都被删除了，不，它们并没有被“删除”，打印字符指针只会打印到空终止符为止（因为这是 char* 知道结尾的唯一方式）。而 string 类知道自己的完整大小，所以它直接使用那个。如果你知道你的 char* 的大小，你也可以自己打印/使用所有的字符。 - Puddle

1

字符串具有辅助函数并自动管理字符数组。您可以连接字符串，但对于字符数组，您需要将其复制到新数组中；字符串可以在运行时更改其长度。与字符串相比，字符数组更难管理，并且某些函数可能仅接受字符串作为输入，需要您将数组转换为字符串。最好使用字符串，因为它们是专门为了避免使用数组而创建的。如果数组客观上更好，我们就不会有字符串。

- user6244076

1

将(char *)视为string.begin()。本质区别在于(char *)是迭代器，而std::string是容器。如果你坚持使用基本字符串，(char *)将给你std::string::iterator的效果。当你想要迭代器的好处并且与C兼容时，可以使用(char *)，但这是例外而不是规则。一如既往地，要注意迭代器失效。当人们说(char *)不安全时，指的就是这个。它和其他任何C++迭代器一样安全。

- Samuel Danielson

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Cygon · Accepted Answer

字符数组就是由字符组成的数组：

如果在堆栈上分配（像你的示例中一样），无论它包含多长的文本，它总是占用256字节。
如果在堆上分配（使用malloc()或new char[]），则需要负责释放内存，并且始终存在堆分配的开销。
如果将超过256个字符的文本复制到数组中，可能会导致崩溃、产生难看的断言消息或在程序的其他地方引起无法解释的（错误）行为。
要确定文本的长度，必须逐个字符扫描数组，直到找到\0字符。

字符串是一个类，包含一个字符数组，但会自动管理。大多数字符串实现都有一个内置的16个字符数组（因此短字符串不会使堆碎片化），并为较长的字符串使用堆。

您可以这样访问字符串的字符数组：

std::string myString = "Hello World";
const char *myStringChars = myString.c_str();

C++字符串可以包含嵌入式\0字符，无需计算即可知道它们的长度，对于短文本而言比堆分配的char数组快，同时可以保护您免受缓冲区溢出的风险。此外，它们更易读且更易使用。

然而，C++字符串不太适用于跨DLL边界的使用，因为这将需要确保每个使用该DLL函数的用户都使用完全相同的编译器和C++运行时实现，否则就会存在风险使得他们的字符串类表现不同。

通常，一个字符串类也会在调用堆上释放其堆内存，所以只有在使用共享(.dll或.so)版本的运行时时才能再次释放内存。

简而言之：在所有内部函数和方法中使用C++字符串。如果您编写了.dll或.so，请在公共(dll/so暴露的)函数中使用C字符串。