C++ 构造函数和隐式字符串转换答案

【问题标题】：C++ constructors and implicit string conversionC++ 构造函数和隐式字符串转换
【发布时间】：2014-07-26 20:37:47
【问题描述】：

在 C++ 中，我可以编写一个带有 std::string 参数的构造函数的类。由于隐式转换，这将允许我从 std::string 或 char * 构造此类的实例。

有没有理由同时拥有std::string 构造函数和char * 构造函数？

class MyStringClass {
 public:
    MyStringClass( const std::string &str ); // char *'s could implicitly use this constructor
    MyStringClass( const char * str );       // would this ever be necessary?
};

这个问题也适用于函数参数。

void do_stuff_with_string( const std::string &str );
void do_stuff_with_string( const char * str );

编辑：

为了澄清，我想知道更多关于性能的信息。假设这些构造函数/函数正在调用只接受char * 的api。如果我不需要的话，是否值得拥有两个独立的函数来避免构造 std::string？

void do_stuff_with_string( const std::string &str )
{
    do_stuff_with_string( str.c_str() );
}

void do_stuff_with_string( const char * str )
{
    // call some api that only accepts char *
}

【问题讨论】：

显而易见的原因是如果您想以不同的方式处理它们。当然，还有其他原因，如果不简单地提供一个清单，就很难回答这个问题。你能告诉我们更多关于你想要做什么的信息吗？
@CodyGray 我想我更多地询问性能方面的问题。是否值得同时避免构造一个字符串（如果在函数内部我只使用 .c_str() 方法，例如），还是开销如此之小我不应该担心？
@CodyGray 正如您自己指出的那样，您保存的是字符串的构造。该开销是否“分钟”取决于该类在您的程序中的使用方式，因此通常很难在这里回答。
如果你有一个 const char* 字符串，那么这绝对是一个有问题的设计，然后创建（通过隐式转换）一个 const std::string& from它，并最终通过 std::string::c_str() 将其传递给具有 const char* 接口的某些 C-API。有关详细信息，请参阅下面的答案。

标签： c++ string function class implicit-conversion

【解决方案1】：

如果您正在使用需要 (const) char* 函数参数的 C API，您通常（也）希望提供 (const) char* C - 风格的界面。

例如，想想 iconv(3) 的 RAII 包装器 Iconv。在 Iconv 的 初始化中，您需要包装

iconv_t iconv_open(const char* tocode, const char* fromcode);

你真的希望 Iconv 的（唯一的）构造函数是

Iconv(const std::string& tocode, const std::string& fromcode);

尤其是如果您的参数（tocode、fromcode）很可能来自命令行 (argv)？

在这种情况下，我将定义相应的 C 样式构造函数，并且可能还定义前面的一个（然后通过 std::string::c_str() 调用 C 样式构造函数）。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您希望以不同方式处理 C 字符串和 std::string，则需要重载构造函数。

MyStringClass::MyStringClass( const std::string &str )
{
    // Do std::string-specific stuff here.
}

MyStringClass::MyStringClass(const char * str )
{
    // Do char* specific stuff here.
}

const char * 的参数也有可能不是以空字符结尾的 C 字符串，而实际上是指向单个字符的指针，或非以空字符结尾的字符数组。在这种情况下，隐式转换可能会失败。

例子：

#include <iostream>

int DoStuff(const std::string &myString)
{
    std::cout << myString << std::endl;
}

int main()
{
    DoStuff("This is a null terminated c-string");  // Fine!

    char charArray[] = { 'A', 'B', 'C' };           // Not null terminated!
    DoStuff(charArray);                             // Uh oh!
}

上面的例子是针对一个函数的，但同样也可以应用于构造函数。上面的例子编译没有警告！

在性能方面，由于std::string(const char * const) 构造函数会将 c 字符串复制到它自己的内部缓冲区中，因此肯定会受到影响。然而，在大多数情况下，影响可以忽略不计，因为复制非常有效。但是，对于非常大的字符串，这可能是个问题。

不过，作为一般规则，请尽量使用 C++ 字符串，并在需要 C 样式字符串时使用 std::string::c_str() 成员。在大多数情况下，从char* 到std::string 的偶尔字符串复制将是一个微优化。只有在性能非常关键的代码中，这才是潜在的问题。

【讨论】：

最后一个例子是// Uh oh!无论如何。由于您没有将数组的长度作为参数传递，因此您将立即阅读。函数知道它的唯一方法是定位一个标记字符。然后你就重新发明了 C 风格的字符串。
@CodyGray - 技术上正确（最好的正确）！我的观点是char * 不一定必须是 c 字符串，在这些情况下需要重载，在后一种情况下需要长度参数。

【解决方案3】：

是的，假设您想从构造函数中释放char * 字符串所持有的内存。在这种情况下，您需要两个不同的构造函数。

【讨论】：