您可以对 windows 中的字符串进行 `memset()` 吗？

Question

我正在努力将一些移植到 linux，我在代码中发现了一个相当有趣的错误，它显然适用于 windows，但不适用于 linux。带有一些字符串成员的 class 正在通过 memset(this) 初始化，这显然适用于 windows，但在字符串析构函数中的 linux 上抛出分段错误。

_{^{是的，我知道使用 memset() 这是一种糟糕的做法，我正在修复它。}}

SSCCE：

#include <iostream>
#include <cstring>

int main()
{
    std::string tmp;
    std::cout << "String instantiated" << std::endl;
    memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
    std::cout << "String memset" << std::endl;

    return 0;
}

这在 windows 上运行良好，但字符串析构函数在 linux 上出现段错误。

编译器：

MSVC++ 2013（Microsoft (R) C/C++ 针对 x64 优化编译器版本 18.00.31101）
g++ (Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1) 4.8.2

我知道这曾经是（现在也是）糟糕的做法，但它最初是如何运作的？

Answer 1

如果您使用调试器检查程序退出时（在 return 0），您实际上遇到了段错误，因为程序正在尝试释放它认为打开的 std::string tmp堆栈然后失败，因为它在该位置找不到有效的 std::string。

编辑：

它可能适用于一个 OS 而不是另一个，因为它不是由 C++ 标准指定的，并且释放 std::string 的任何具体实现都可能不同，只要它们符合标准。碰巧你在 Linux 上使用的实现并不能很好地处理这个问题，但它不需要，因为这不是应该使用 memset 的情况。如果要在字符串上使用 memset，请使用 C 样式字符串。

Answer 2

如果您想深入了解实现细节，MSVC 和 Clang（使用 libc++）使用 string 和短字符串优化，大致如下所示：

class string {
    size_t length;
    char* ptr;
    char short_buf[N];
};

所以如果它是 memset 到 0，它的析构函数会认为它的长度为零并且可能什么都不做，而且即使它试图 delete[] ptr，它也赢了不会崩溃，因为 delete 可以很好地处理空指针。

GCC 相反，直到最近才使用完全不同的 string 实现，其中涉及写时复制和引用计数。所以它的内部结构要复杂得多，它在 memset.

之后崩溃也就不足为奇了

Answer 3

您问的是：

how did it ever work in the first place?

考虑如下实现：

class string
{
   public:

      string() : size_(0), data_(nullptr) {}

      string(char const* s) : size_(strlen(s)), data_(new char(size_+1))
      {
         strcpy(data_, s);
      }

      ~string()
      {
         if ( data_ )
         {
            delete [] data_;
         }
      }

   private:
      size_t size_;
      char* data_;
};

给定这样的实现，如果 nullptr 由 0 表示（这是最常见的表示），

string s1;
memset(&s1, 0, sizeof(s1));  // Has no impact on s1

string s2("This is a test");
memset(&s2, 0, sizeof(s2));  // Makes s2 the same as a default
                             // constructed string with memory leak
                             // as a side effect. Still, it is
                             // not going to cause segementation
                             // fault.

您可以对 windows 中的字符串进行 `memset()` 吗？

You can `memset()` over a string in windows?

c++

linux

windows

undefined-behavior