为什么在C++中使用C字符串？

Question

现在在C++中使用C字符串有什么好的理由吗？我的教科书在某些地方使用它们作为示例，但我真的觉得使用std::string会更容易。

- Jason Baker

Answer 1

我使用C风格字符串的唯一原因是与使用C风格字符串的第三方库进行接口交互。也可能会有一些神秘的情况需要出于性能的考虑使用C风格字符串，但更常见的是，由于内联和特化等原因，使用C++字符串上的方法可能更快。

在处理这些类型的API时，您可以在许多情况下使用c_str()方法，但您应该知道返回的char *是const的，并且您不应通过该指针修改字符串。在这种情况下，您仍然可以使用vector<char>，至少可以获得更轻松的内存管理优势。

- dvorak

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返回值之所以是const，是有原因的。通过使用const_cast或C cast进行修改会使内部对象状态失同步。它应该是“不能修改”，而不是“不应该修改”。 - Thorsten79

Answer 2

还有一些与内存控制相关的注意事项:

C字符串是POD类型，所以它们可以在应用程序的只读数据段中分配。如果你在命名空间范围内声明并定义了std::string常量，编译器会生成额外的代码，在main()之前调用每个常量的std::string构造函数。如果你的应用程序有许多常量字符串（例如如果你生成使用常量字符串的C++代码），那么在这种情况下使用C字符串可能更好。

一些std::string的实现支持一种称为SSO（"短字符串优化"或"小字符串优化"）的特性，其中std::string类包含存储长度不超过某个值的字符串的存储空间。这增加了std::string的大小，但往往显著减少了自由存储区分配/释放的频率，从而提高了性能。如果你的std::string实现不支持SSO，则在堆栈上构造一个空的std::string仍将执行自由存储区分配。如果是这种情况，则对于使用字符串的性能关键代码，使用临时堆栈分配的C字符串可能会有帮助。当然，在这样做时要小心不要自己搬起石头砸自己的脚。

- bk1e

Answer 3

因为这些信息是从多个API/库获取的。

- PhiLho

Answer 4

内存控制。最近我需要处理大约200-300 MB大小的字符串（实际上是来自数据库的二进制数据），在一个高度多线程的应用程序中。这种情况下，再复制一次字符串可能会使32位地址空间溢出。我必须确切地知道有多少个字符串副本存在。虽然我是STL的信奉者，但我使用了char *，因为它保证不会分配额外的内存或者进行额外的复制。我知道它需要多少空间。

除此之外，标准STL字符串处理还缺少了一些很棒的C函数用于字符串处理/解析。幸运的是，std::string有c_str()方法可以访问内部缓冲区。要使用printf()，你仍然需要使用char *（C++团队没有包含（s）printf类似的功能，这是一个多么疯狂的想法啊，这是C语言中最有用的函数之一。我希望boost::format很快会被包含在STL中。

- Thorsten79

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有类似于sprintf的功能 - 你只需要使用字符串流和标准输出运算符。 - Branan

@Branan：是的，但这不是同一件事情，如果你需要很多参数，它会变得非常尴尬。 - Andreas Bonini

Answer 5

假设您的代码中有一些字符串常量，这是非常常见的需求。最好将它们定义为C字符串而不是C++对象--更轻量级，可移植等等。现在，如果您将这些字符串传递给各种函数，那么如果这些函数接受C字符串而不是要求C++字符串对象，则很好。

当然，如果字符串是可变的，则使用C++字符串对象更加方便。

- adum

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请注意，接受C++字符串对象的相同函数将由于隐式构造函数而接受C字符串，因此没有必要保留这些函数。至于“更轻量级”和“更便携”，代价是需要使用指针（并且需要进行测试），这对我来说成本太高了... - paercebal

某些函数确实接受 C++ 字符串对象，但有些则不是。此外，隐式构造会带来性能开销。但是，是的，这存在一些权衡。 - adum

Answer 6

如果一个函数需要一个常量字符串，即使程序在其他地方使用std::string、CString、EString或其他东西，我仍然更喜欢使用'const char*'（或const wchar_t*）。

在大型代码库中，字符串的来源太多了，不能确定调用者是否将字符串作为std::string传递，而'const char*'是最低公共分母。

- Rob Walker

Answer 7

教科书上使用老派的C字符串，因为许多基本函数仍然期望它们作为参数或返回它们。此外，它可以让人们更深入了解内存中字符串的底层结构。

- dinomite

Answer 8

遗留代码不知道 std::string。此外，在 C++11 之前，使用 std::ifstream 或 std::ofstream 打开文件只能将 const char* 作为文件名的输入。

- wgodoy

Answer 9

如果C++代码“深入”（靠近内核，严重依赖于C库等），您可能希望显式使用C字符串以避免大量转换到和从std::string中。或者，如果您正在与其他语言域（Python，Ruby等）进行接口交互，出于同样的原因，您可能会这样做。否则，请使用std::string。

- Kevin Little

Answer 10

如果可以选择，通常没有理由选择原始的 C 字符串（char*）而不是 C++ 字符串（std::string）。然而，通常你没有选择的余地。例如，std::fstream 的构造函数采用 C 字符串，出于历史原因。此外，C 库（你猜对了！）使用 C 字符串。

在你自己的 C++ 代码中，最好使用 std::string 并通过使用 std::string 的 c_str() 函数 根据需要提取对象的 C 字符串。

- wilhelmtell

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当然，你必须使用C风格的字符串来表示字符串字面值。 - dan04

@dan04 不一定。给定 void f(std::string s);，你可以使用 f("C string"); 调用该函数，因为 C 字符串可以隐式转换为 std::string。 - wilhelmtell