C ++字符串联与std :: string行为。 请解释一下

Question

以下是关于c ++ std :: string的一些我无法理解的案例。

1。

string ans = ""+'a';
cout << ans << endl; //Prints _string::copy

2。

string ans="";
ans=ans+'a';
cout << ans << endl; //Prints a

3。

string ans="";
ans = ans + (5 + '0'); // Throws error

4。

string ans="";
ans += (5 + '0'); //works

5。

在代码中，我有一行ans += to_string(q); q是单个数字整数。 该程序引发了运行时错误。

将其更改为ans+= (q+'0'); 并删除了错误。

请帮助清除这个想法。

Answer 1

string ans = ""+'a';

“”是空字符串文字的地址。 'a'被解释为整数，ASCII码65.这会将65添加到文字字符串的地址，这会导致未定义的行为，可能是崩溃。

ans=ans+'a';

ans是一个std::string 。 std::string定义了一个重载的+运算符。 实际上有几个。 其中之一，特别是重载+参数是一个字符，并将字符附加到字符串。

ans = ans + (5 + '0'); // Throws error

5+'0'是一个被提升为int类型的表达式。 std::string没有明确地使用int作为参数来重载+运算符。 这导致编译错误。

ans += (5 + '0'); //works

std::string确实有一个不明显的重载+=运算符，所以编译得很好。

Answer 2

这个：

std::string ans = ""+'a';

不是你的想法，你实际执行的操作如下：

const char* p = "";
p = p + 97 /*97=='a'*/; // increase p pointer by `a` value, results in UB (pointer to random memory)
std::string ans = p; // p points to possibly unallocated memory (UB).

这没什么意义。

如果你用clang编译它，你会获得很长的warnigns列表：

main.cpp:22:25: warning: adding 'char' to a string does not append to the string [-Wstring-plus-int]
    std::string ans = ""+'a';
                      ~~^~~~
main.cpp:22:25: note: use array indexing to silence this warning
    std::string ans = ""+'a';
                        ^
                      & [   ]
main.cpp:22:25: warning: adding 'char' to a string pointer does not append to the string [-Wstring-plus-char]
    std::string ans = ""+'a';
                      ~~^~~~
main.cpp:22:25: note: use array indexing to silence this warning
    std::string ans = ""+'a';
                        ^
                      & [   ]

Answer 3

字符串文字是一个字符数组。 它不是std::string的实例。 数组不能通过值传递给函数或运算符，而是在使用操作数时它们衰减为指向第一个字符的指针。

字符是编码符号的数字。 除'\\0'外，所有字符都具有非零值。

在表达式""+'a' ，字符串文字衰减到指针，然后'a'字符被解释为非零整数。 该值将添加到指针中。 无论a的值如何（在常用的ASCII编码中恰好是65），结果都超出了数组的范围。 超出范围的指针算法具有未定义的行为，输出1.是未定义行为的结果。

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程序2.具有明确定义和预期的行为。

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 ans = ans + (5 + '0'); // Throws error 

没有operator+接受参数std::string和int 。 右手参数是int因为5 + '0'的char参数被提升为int因此两个参数的类型相同。 这也是表达式的返回类型。

这是毛茸茸的地方。 有一个operator+接受char ， int可以转换为char 。 但是，还有其他可能的转换模糊不清。 这是clang显示的错误：

error: invalid operands to binary expression ('string' (aka 'basic_string<char>') and 'int')

    ans = ans + (5 + '0'); // Throws error

          ~~~ ^ ~~~~~~~~~

./include/c++/6.1.0/bits/basic_string.h:4982:5: note: candidate template ignored: deduced conflicting types for parameter '_CharT' ('char' vs. 'int')

    operator+(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs, _CharT __rhs)

    ^

./include/c++/6.1.0/bits/basic_string.h:5036:5: note: candidate template ignored: deduced conflicting types for parameter '_CharT' ('char' vs. 'int')

    operator+(basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>&& __lhs,
^

......以及许多其他潜在的超载。

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 ans += (5 + '0'); //works 

这是因为operator+=(char); 是一个明确的超载。

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在代码中，我有一行ans + = to_string（q）; q是单个数字整数。 该程序引发了运行时错误。

在这里工作正常，没有错误抛出。