C++ ostringstream 奇怪的行为

Question

我最近在使用 C++ 代码时遇到了一个非常奇怪的问题。我在极简主义的例子中重现了这个案例。我们有一个鸡蛋 class:

class Egg
{
private:
    const char* name;
public:
    Egg() {};
    Egg(const char* name) {
        this->name=name;
    }
    const char* getName() {
        return name;
    }
};

我们还有一个篮子class用来装鸡蛋

const int size = 15;
class Basket
{
private:
    int currentSize=0;
    Egg* eggs;
public:
    Basket(){
        eggs=new Egg[size];
    }
    void addEgg(Egg e){
        eggs[currentSize]=e;
        currentSize++;
    }
    void printEggs(){
        for(int i=0; i<currentSize; i++)
        {
            cout<<eggs[i].getName()<<endl;
        }
    }
    ~Basket(){
        delete[] eggs;
    }
};

所以这是按预期工作的示例。

 Basket basket;
 Egg egg1("Egg1");
 Egg egg2("Egg2");

 basket.addEgg(egg1);
 basket.addEgg(egg2);
 basket.printEggs();
 //Output: Egg1 Egg2

这是预期的结果，但是如果我想根据某个循环变量添加 N 个带有生成名称的鸡蛋，我会遇到以下问题。

 Basket basket;
 for(int i = 0; i<2; i++) {
    ostringstream os;
    os<<"Egg"<<i;
    Egg egg(os.str().c_str());
    basket.addEgg(egg);
 }
 basket.printEggs();
 //Output: Egg1 Egg1

如果我将循环条件更改为 i<5，我会得到 "Egg4 Egg4 Egg4 Egg4 Egg4"。它将最后添加的Egg保存在动态Egg数组的所有索引中。

在 google 中搜索后，我发现给 Egg 中的 char* 名称变量一个固定大小并在构造函数中使用 strcpy 解决了这个问题。

这是"fixed"彩蛋class。

class Egg
{
private:
     char name[50];
public:
    Egg(){};
    Egg(const char* name)
    {
        strcpy(this->name, name);
    }
    const char* getName()
    {
        return name;
    }
};

现在的问题是为什么？

提前致谢。

Here 是整个代码的 link。

Answer 1

在第一种情况下，您复制指向字符串的指针。

在第二种情况下，使用 strcpy()，您实际上 深度复制 字符串。

好吧，我没有啰嗦，让我澄清一下。在第一种情况下，您复制指针，它指向用 ostringstream 创建的字符串。当超出范围时会发生什么？

未定义的行为!

Answer 2

让我们仔细看看这个表达式： os.str().c_str().

函数str returns一个字符串按值，并以这种方式使用它使返回的字符串成为临时生命周期仅到表达式结束的对象。一旦表达式结束，字符串对象将被破坏并且不再存在。

你传递给构造函数的指针是指向临时字符串对象内部字符串的指针。一旦字符串对象被破坏，指针就不再有效，使用它会导致未定义的行为。

简单的解决方案当然是在您想使用字符串时使用 std::string。更复杂的解决方案是使用数组并在字符串消失之前复制 contents（就像你在 "fixed" Egg class).但是要注意 "fixed" 使用固定大小数组的解决方案容易出现缓冲区溢出。

Answer 3

os.str() 是类型 std::string 的 匿名临时 ，访问 .c_str() 指向的内存时的行为，一旦匿名临时超出范围（在语句末尾），是 undefined。您的第二个案例有效，因为 strcpy(this->name, name); 在临时文件超出范围之前获取了 .c_str() 指向的数据的副本。但是代码仍然很脆弱：固定大小的字符缓冲区很容易被溢出。（一个简单的修复方法是使用 strncpy）。

但要正确修复，请利用 C++ 标准库：使用 std::string 作为 name 的类型，const std::string& 作为 [=19= 的 return 类型]，还有一个容器，比如 std::list<Egg>，用来把鸡蛋放在篮子里。

Answer 4

您不在 Egg 构造函数中复制字符串，只是一个指针，即字符串的起始地址。

你的 ostrings 的所有实例一次又一次地在同一个地方分配它们的缓冲区。碰巧缓冲区在构造 for 循环和输出打印 for 循环之间没有被覆盖。

这就是为什么最终所有 Egg 的 name 指针都指向同一个地方，而那个地方包含最后的名字。

C++ ostringstream 奇怪的行为

C++ ostringstream strange behavior

c++

string

pointers

stream

ostringstream