char 的实现定义会影响 std::string 吗？答案

【问题标题】：Does implementation-definedness of char affect std::string?char 的实现定义会影响 std::string 吗？
【发布时间】：2016-09-09 21:12:12
【问题描述】：

我认为所有类型都已签名，除非另有说明（如 int）。我惊讶地发现 char 实际上是实现定义的：

... char 对象是否可以容纳由实现定义负值。 ...在任何特定的实现中，一个普通的char 对象可以采用与 signed char 相同的值或 unsigned char;哪一个是实现定义的。

然而std::string 真的只是std::basic_string<char, ...>。

这个程序的语义可以从实现中改变吗？

#include <string>

int main()
{
    char c = -1;
    std::string s{1, c};
}

【问题讨论】：

是的，它确实会影响std::sring 的语义。
您能否更具体地说明语义变化的含义？
你能具体点吗？ @SergeyA
即满足所有前提条件，无论char是有符号还是无符号，所有效果都完全相同。 @juanchopanza
@user6331143 程序没有做任何事情，所以是的，你可以说语义没有改变。

标签： c++

【解决方案1】：

是和不是。

由于std::string 包含char 类型的对象，char 类型的签名会影响其行为。

您问题中的程序：

#include <string>

int main()
{
    char c = -1;
    std::string s{1, c};
}

没有可见的行为（除非终止而不产生任何输出是“行为”），所以它的行为不依赖于普通char的签名。编译器可以合理地优化main 的整个主体。（诚然，我在这里吹毛求疵，评论的是您选择的代码示例，而不是您要问的问题。）

但是这个程序：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    std::string s = "xx";
    s[0] = -1;
    s[1] = +1;
    std::cout << "Plain char is " << (s[0] < s[1] ? "signed" : "unsigned") << "\n";
}

将正确打印Plain char is signed 或Plain char is unsigned。

请注意，使用该类型的operator< 比较两个std::string 对象的类似程序不区分普通char 是有符号还是无符号，因为< 将字符视为它们没有签名，类似于 C 的 memcmp 的工作方式。

但这在 99% 的情况下都无关紧要。您几乎可以肯定必须不遗余力地编写行为取决于char 的签名的代码。您应该记住它是由实现定义的，但如果签名很重要，您应该明确使用signed char 或（更有可能）unsigned char。 char 是数字类型，但您应该使用它来保存字符数据。

【讨论】：