調整char數組的大小並不總是有效

Question

在名為Str的自定義字符串類中，我具有一個函數c_str() ，該函數僅將私有成員char* data返回為const char* c_str() const { return data; } const char* c_str() const { return data; } 。 在創建新的Str后調用此方法有效，但是如果我隨后使用cin覆蓋Str ，則僅在某些情況下對其調用c_str() ，但如果我將cin大於原始Str則始終有效。

Str b("this is b");
cout << b.c_str() << endl;

cin >> b;
cout << b.c_str() << endl;

在這里，第一個b.c_str()起作用了，但是如果我嘗試將cin >> b;上的Str b更改為“ b” cin >> b; 行，然后輸出'b'+一點垃圾。 但是，如果我嘗試將其更改為“ bb”，則通常可以使用，並且如果將其更改為比“ this is b”更長的時間，則它始終可以使用。

這很奇怪，因為我的istream運算符（被友好地使用）完全取消了Str分配，並最終為讀取的每個char分配了僅大1個char的新char數組（只是為了查看它是否可以工作，不可以）。 因此，似乎在讀取其他內容后返回數組將返回已設置data的新數組。

相關功能：

istream& operator>>(istream& is, Str& s) {
    delete[] s.data;
    s.data = nullptr;
    s.length = s.limit = 0;

    char c;
    while (is.get(c) && isspace(c)) ;

    if (is) {
        do s.push_back(c);
        while (is.get(c) && !isspace(c));

        if (is)
            is.unget();
    }
    return is;
}

void Str::push_back(char c) {
    if (length == limit) {
        ++limit;
        char* newData = new char[limit];

        for (size_type i = 0; i != length; ++i)
            newData[i] = data[i];

        delete[] data;
        data = newData;
    }
    data[length++] = c;
}

使用這樣的push_back() ，該數組的容量將永遠不會超過其擁有的容量，因此我看不到c_str()如何輸出任何內存垃圾。

Answer 1

基於問題中的push_back()和注釋中的c_str() ，不能保證從c_str()返回的C字符串為空終止。 由於char const*在沒有空終止符的情況下不知道字符串的長度，因此這就是問題的根源！

分配小內存對象時，您可能會找回字符串類先前使用的小內存對象之一，該對象包含非空字符，導致打印的字符看起來好像是找到的第一個空字節的長度一樣。 當分配更大的塊時，您似乎會返回仍然包含空字符的“新”內存，從而使情況看起來好像一切正​​常。

基本上有兩種方法可以解決此問題：

1. 從c_str()返回char const*之前，添加一個空終止符。 如果您暫時不關心多線程，可以在c_str()函數中完成。 在多線程很重要的情況下，對const成員函數進行任何更改可能是一個壞主意，因為它們會引入數據競爭。 因此，C ++標准字符串類在一個突變操作中添加了空終止符。
2. 完全不支持c_str()函數，而是為您的字符串類實現輸出運算符。 這樣，不需要空終止。