指针转换后在 std::vector<char> 中处理 std::string 的段错误答案

【问题标题】：seg fault on coping std::string in std::vector<char> after pointer casting指针转换后在 std::vector<char> 中处理 std::string 的段错误
【发布时间】：2018-03-22 15:28:41
【问题描述】：

以下代码会导致 g++ 5.4.0 20160609 出现分段错误。但它适用于 vs c++ 11.0。

#include <string>
#include <iostream>
#include <vector>

struct fooStruct{
    std::string str;
    fooStruct() : str(std::string("")){}
};

int main()
{
    fooStruct fooObj;

    std::vector<char> cont(sizeof(fooStruct));
    std::cout<<"Size of string = "<<sizeof(std::string)<<std::endl;
    std::cout<<"Size of vec = "<<cont.size()<<std::endl;

    std::cout<<sizeof(fooObj)<<std::endl;

    char* ptr = cont.data();
    ((fooStruct*)(ptr))[0] = fooObj;            //segmentation fault
    //((fooStruct*)(ptr))[0].str = fooObj.str; //segmentation fault

    std::cout<<((fooStruct*)(ptr))[0].str<<std::endl;

    return 0;

}

编译器之间的唯一区别是 msvc 需要 40 个字节作为字符串，而 gcc 只需要 32 个字节。但我认为这并不重要。为什么在msvc上可以，在g++上不行？

【问题讨论】：

你的问题是什么？
我猜这就是他出现分段错误的原因。
((fooStruct*)(ptr))[0] = fooObj; 不是直接违反了严格的别名和调用 UB 吗？
“它可以工作”并不意味着它不是未定义的，分配给不存在的东西是未定义的。
What is the XY problem?

标签： c++ visual-studio gcc

【解决方案1】：

您的代码具有未定义的行为。这意味着它可以“工作”或崩溃，两者都是有效的结果。

ptr 指向一个字符数组。它不代表fooStruct。所以当你这样做时

((fooStruct*)(ptr))[0]

您将该内存视为fooStruct，即使它不是未定义的行为。

【讨论】：

@juanchopanza 是吗？他们确实使用sizeof(fooStruct) 来表示char 的数量。
是的，你是对的。字符串副本也有问题。
是的。我认为我的答案已经涵盖了这一点，因为如果 ((fooStruct*)(ptr))[0] 是 UB，那么 ((fooStruct*)(ptr))[0].anything 也是 UB。
需要注意的是，即使内存没有指向fooStruct，也可以通过在该位置构造fooStruct对象，通过placement new来实现。然后取消引用以及分配将是完美定义的行为。
@Sklert 如果结构是 POD 类型，那么只要底层数组正确对齐就可以了。我不确定它是否会，但我倾向于它不可能。