如何正确返回 std::string （或如何正确使用该返回值）

Question

假设您有一个全局类（例如，可用于应用程序的运行时）

class MyClass {
  protected:
    std::string m_Value;
  public:
    MyClass () : m_Value("hello") {}
    std::string value() { return m_Value; }      
};

MyClass v1;

当我这样做时，使用第一种形式会给我带来奇怪的行为

printf("value: %s\n", v1.value().c_str());

看起来好像字符串在 printf 可以使用之前从内存中消失了。 有时它会打印 value: hello 其他时候它会崩溃或什么也不打印。

如果我首先像这样复制字符串

   std::string copiedString = v1.value();
   printf("value: %s\n", copiedString.c_str());

事情确实有效。

肯定有办法避免使用临时字符串进行此操作。

编辑：所以共识是使用 const std::string 和返回值。

我知道每个人都说原始代码应该没问题，但我可以告诉你，我已经看到 Windows CE 上的 MSVC 2005 遇到了问题，但只是在 CE 盒子上。不是 Win32 交叉编译。

Answer 1

您的代码应该可以正常工作。还有其他问题，我们无法从这个测试用例中检测到。也许通过 valgrind 运行您的可执行文件以搜索内存错误。

Answer 2

好吧，代码没有任何问题（正如我所解释的那样）。它不是最佳的，当然也不是The Right Way (R)，您应该像 villentehaspam 建议的那样修改您的代码。就像现在一样，您的代码复制了字符串 m_value，因为您按值返回，这还不如只返回一个 const 引用。

如果您提供一个完整的代码示例来显示问题，我可以更好地帮助您。

Answer 3

这并不重要，但该类中的 std::string 返回可以使用 const 否则明智的是，您只是在创建成员值的副本，这是一种浪费。

std::string value() const { return m_value; }

Answer 4

以下是您写作时通常会发生的情况：

printf("value: %s\n", v1.value().c_str());

1. 编译器会创建一个临时的std::string 来保存从v1.value() 返回的值。
2. 它调用v1.value() 并将其返回值放入临时字符串中（具体操作方式可能会有所不同：通常它会将临时引用作为隐藏参数传递给方法。参见http://en.wikipedia.org/wiki/Return_value_optimization 进行讨论） .
3. 它在临时的std::string 上调用.c_str()，将const char * 结果隐藏在某个地方（例如寄存器）。
4. 它现在用临时的std::string 完成，所以销毁它（即调用它的析构函数，可能会释放一些堆栈空间）。
5. 它将在步骤 (3) 中获得的 const char * 指针作为参数传递给 printf()。

问题在于步骤 3 中的指针指向由临时 std::string 分配的内存，当调用临时的析构函数时，该内存被释放。这段内存在被printf() 使用时可能早已不复存在。

基本上，您所展示的任何用法都是危险的，应该避免。使用以下是正确的：

std::string copiedString = v1.value();
printf("value: %s\n", copiedString.c_str());

因为copiedString 的析构函数在copiedString 超出范围之前不会被调用，在printf() 返回之后的一段时间。事实上，这并不比v1.value().c_str() 效率低，因为在任何一种情况下都会创建一个临时的std::string。

返回对字符串的引用是一个不错的选择，只要引用在调用者需要时保持有效。因此，对长寿命对象中的成员变量的引用是可以的；对最终证明是临时的东西的引用不是。