c++ 中的 char* 与 std::string

Question

我什么时候应该使用 std::string 以及什么时候应该使用 char* 来管理 C++ 中的 char 数组？

如果性能（速度）至关重要并且您愿意因内存管理而接受一些有风险的业务，那么您似乎应该使用 char* 。

还有其他场景需要考虑吗？

Answer 1

必须使用 char* 而不是 std::string 的一种情况是当您需要静态字符串常量时。 原因是您无法控制模块初始化其静态变量的顺序，并且来自不同模块的另一个全局对象可能在初始化之前引用您的字符串。 http://google-styleguide.googlecode.com/svn/trunk/ cppguide.xml#Static_and_Global_Variables

std::string 优点：

• 为您管理内存（字符串可以增长，并且实现将为您分配更大的缓冲区）
• 更高级的编程接口，有效与其他人相处得很好
  STL 的。

std::string 缺点：
- 两个不同的 STL 字符串实例不能共享相同的底层缓冲区。 因此，如果您按值传递，您总是会得到一个新副本。
- 有一些性能损失，但我想说，除非您的要求很特殊，否则它可以忽略不计。

Answer 2

在以下情况下您应该考虑使用 char*：

• 该数组将作为参数传递。
• 您提前知道数组的最大大小（您知道它或您强加它）。
• 您不会对此数组进行任何转换。

实际上，在C++中，char*经常用于固定小单词，如选项、文件名等......

Answer 3

如果您正在编写库，请使用 (const) char* 作为参数。 不同编译器之间的 std::string 实现有所不同。

Answer 4

何时使用 c++ std::string：

• 总的来说，string 比 char* 更安全，通常当您使用char* 你必须检查事情以确保事情是正确的，在 string 类中，所有这些都为你完成。
• 通常，当使用 char* 时，您必须释放分配的内存，而使用 string 则不必这样做，因为它在破坏时会释放其内部缓冲区。
• string与c++ stringstream配合得很好，格式化IO非常简单。

何时使用 char*

• 使用 char* 可以让您更好地控制幕后发生的事情，这意味着您可以根据需要调整性能。

Answer 5

如果您想使用 C 库，则必须处理 C 字符串。 如果您想将 API 公开给 C，同样适用。

Answer 6

您可以预期 std::string 上的大多数操作（例如 find）都会尽可能优化，因此它们的执行效果可能至少与纯 C 对应操作一样好。

还值得注意的是，std::string 迭代器经常映射到底层 char 数组的指针。 因此，就性能而言，您在迭代器之上设计的任何算法本质上与在 char * 之上设计的相同算法相同。

需要注意的事情有：operator[] - 大多数 STL 实现不执行边界检查，并且应该将其转换为对底层字符数组的相同操作。 AFAIK STLPort 可以选择执行边界检查，此时该运算符会稍微慢一些。

那么使用 std::string 会给你带来什么好处呢？ 它使您免于手动内存管理； 调整数组大小变得更加容易，并且您通常不必考虑释放内存。

如果您担心调整字符串大小时的性能，您可能会发现 reserve 函数很有用。

Answer 7

如果您在类似文本等中使用字符数组，请使用 std::string 更灵活且更易于使用。 如果您将其用于其他用途（例如数据存储）？ 使用数组（最好是向量）

Answer 8

即使性能至关重要，您也最好使用 vector - 它允许提前分配内存（reserve() 方法），并帮助您避免内存泄漏。 使用 vector::operator[] 会产生开销，但您始终可以提取缓冲区的地址并对其进行索引，就像它是 char* 一样。

Answer 9

AFAIK 在内部大多数 std::string 实现了写入时复制、引用计数语义以避免开销，即使字符串不是通过引用传递的。

Answer 10

您可以通过引用传递 std::string（如果它们很大以避免复制）或指向实例的指针，因此我认为使用 char 没有任何真正的优势指针。

我使用 std::string/wstring 来处理或多或少的实际文本。 不过， char * 对于其他类型的数据很有用，并且您可以确保它会像应有的那样被释放。 否则 std::vector 就是正确的选择。

所有这些可能都有例外。

Answer 11

我的观点是：

• 如果不调用“C”代码，就不要使用 char *。
• 始终使用 std::string：它更容易，更友好，它经过优化，它是标准的，它会防止您出现错误，它已经过检查并证明可以工作。

Answer 12

原始字符串的使用

是的，有时你确实可以做到这一点。 当使用 const char *、在堆栈上分配的 char 数组和字符串文字时，您可以通过根本不分配内存的方式来实现。

编写此类代码通常比使用字符串或向量需要更多的思考和细心，但通过适当的技术是可以完成的。 通过适当的技术，代码可以是安全的，但您始终需要确保在复制到 char [] 时，您要么对被复制的字符串的长度有一些保证，要么优雅地检查和处理过大的字符串。 不这样做就导致了 strcpy 函数家族不安全的名声。

模板如何帮助编写安全的 char 缓冲区

至于 char [] 缓冲区的安全性，模板可以提供帮助，因为它们可以创建一个封装来为您处理缓冲区大小。 像这样的模板是由 Microsoft 实现的，以提供 strcpy 的安全替代品。 这里的例子是从我自己的代码中提取的，真正的代码有很多方法，但这应该足以传达基本思想：

template <int Size>
class BString
{
  char _data[Size];

  public:
  BString()
  {
    _data[0]=0;
    // note: last character will always stay zero
    // if not, overflow occurred
    // all constructors should contain last element initialization
    // so that it can be verified during destruction
    _data[Size-1]=0;
  }
  const BString &operator = (const char *src)
  {
    strncpy(_data,src,Size-1);
    return *this;
  }

  operator const char *() const {return _data;}
};

//! overloads that make conversion of C code easier 
template <int Size>
inline const BString<Size> & strcpy(BString<Size> &dst, const char *src)
{
  return dst = src;
}