C++ string 是否以‘\0’结尾 讨论
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之前在某篇文章中看到,C语言字符串是以’\0’结尾的,但是C++string类型的字符串并不是以’\0’结尾。话不多说,直接放代码(Cygwin64环境g++编译器):
string b("abc");
cout << b.capacity() << endl;
cout << b.size() << endl;
if(b[3] == '\0')
cout << "yes" << endl;
else
cout << "no" << endl;
运行结果:
3
3
yes
可以看到,字符串b大小和容量都是3,但是却可以使用b[3]越界访问,并且字符串的结尾就是’\0’。此刻,我心里想"abc"是C语言风格的字符串给b构造,肯定会把"abc"后面影藏的’\0’给构造进去。至于size和capacity是3,是因为这些方法进行了结尾处理,不计算最后一个’\0’,所以都是3。
然后我再试了如下代码:
string a("abcd",3);
cout << a.capacity() << endl;
cout << a.size() << endl;
if(a[3] == '\0')
cout << "yes" << endl;
else
cout << "no" << endl;
结果跟上面一模一样。此刻我又想,构造函数会在末尾自动添加一个’\0’,并且size和capacity函数都不计算’\0’的。
所以此刻,我肯定是矛盾的。因为最开始说string字符串是不以’\0’结尾的,但是测试下来,确实是以’\0’结尾的。
经过一番查找,得出:
std::string:标准中未规定需要\0作为字符串结尾。编译器在实现时既可以在结尾加\0,也可以不加。(因编译器不同)
但是,当通过c_str()或data()(二者在 C++11 及以后是等价的)来把std::string转换为const char
*时,会发现最后一个字符是\0。但是C++11,string字符串都是以’\0’结尾。
最后说一下,为什么C语言风格的字符串要以’\0’结尾,C++可以不要:
c语言用char*指针作为字符串时,在读取字符串时需要一个特殊字符0来标记指针的结束位置,也就是通常认为的字符串结束标记。
而c++语言则是面向对象的,长度信息直接被存储在了对象的成员中,读取字符串可以直接根据这个长度来读取,所以就没必要需要结束标记了。而且结束标记也不利于读取字符串中夹杂0字符的字符串。
进一步来看string字符串,代码如下:
string a("abcd",3);
printf("%p\n",&a);
printf("%p\n",&a[0]);
a[1] = 'X';
cout << a << endl;
printf("%p\n",&a);
printf("%p\n",&a[0]);
string b("abc");
printf("%p\n",&b);
printf("%p\n",&b[0]);
运行结果:
0xffffcbe0
0x6000003e8
aXc
0xffffcbe0
0x6000003e8
0xffffcbd8
0x600000418
由0xffffcbe0、0xffffcbd8可以看出,a,b类似于指针,他们所指的对象地址分别在0x6000003e8,0x600000418。所以a,b是栈变量,而所指的对象非栈变量。假设是文字常量,那么第四行执行会段错误,显然没有,排除。那么就是堆变量,地址也是向下增加的,符合要求。所以,string在构造函数的时候,会在堆上开辟一块内存存放字符串,并且指向这块字符串。
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