将 C++ 字符串传递给 C 库以进行内存管理答案

【问题标题】：Passing C++ String to C libraries for memory management将 C++ 字符串传递给 C 库以进行内存管理
【发布时间】：2019-02-25 23:13:42
【问题描述】：

我正在尝试使用 C 库，它要求我传入动态分配的 c 字符串以供函数修改。但是，我想避免使用 new/delete 运算符，因为我觉得由 STL 库而不是我自己完成内存管理是更好的做法。

下面，我尝试使用 std::string （和向量）来解决这个问题，并在将它们传递给 C 函数之前预先分配它们。带有一个字符串（CChar，CVoid）的示例可以工作，但我仍然不确定这是否是正确的方法，或者即使它是一种安全的方法（无错误）。使用向量似乎根本不起作用。

我已经包含了“C”方式来执行我想要为字符串和向量实现的目标。

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

// ----------------------------------------------------
// Example C library Code
void CChar(char* data, int len)
{
    int i;
    for (i = 0; i < len; ++i)
        data[i] = 'A' + (i % 26);
}

void CVoid(void* data, int len)
{
    char* d = (char*)data;
    int i;
    for (i = 0; i < len; ++i)
        d[i] = 'Z' - (i % 26);
}

void CStrings(char** strings, int count, int lengths)
{
    int i, j; 
    for (i = 0; i < count; ++i)
        for (j = 0; j < lengths; ++j)
            strings[i][j] = 'A' + ((i * j + i) % 26);
}
// ----------------------------------------------------

// C++ code
int main()
{
    // Traditional way, using new/delete.
    char* c = new char[11];
    CChar(c, 10);
    c[10] = '\0';
    std::cout << c << std::endl; // ABCDEFGHIJ
    delete [] c;

    std::string s(10, '\0');
    CChar(&s[0], 10);

    std::cout << s << std::endl; // ABCDEFGHIJ
    CVoid(&s[0], 10);

    std::cout << s << std::endl; // ZYXWVUTSRQ
    std::vector<std::string> v(5, std::string(10, '\0'));

    // Traditional way with arrays of arrays.
    char** cc = new char*[5];
    for (int i = 0; i < 5; ++i)
    {
        cc[i] = new char[11];
        cc[i][10] = '\0';
    }
    CStrings(cc, 5, 10);
    for (int i = 0; i < 5; ++i)
    {
        std::cout << cc[i] << std::endl; // AAAAAAAAAA, BCDEFGHIJK, CEGIKMOQSU, DGJMPSVYBE, EIMQUYCGKO
        delete [] cc[i];
    }
    delete [] cc;      

    // Doesn't compile
    // CStrings(&v[0], 5, 10);

    // for (int i = 0; i < 5; ++i)
    //     std::cout << v[i] << std::endl;

    return 0;
}

总结：有没有好办法使用C++的STL库，这样我在尝试使用C库的时候就不需要自己做资源管理了。

编辑：清理数组时出错

【问题讨论】：

你可以调用std::string.c_str()方法来获取一个string类的undelrying char数组传给你正在使用的c api。
@lorand：不，他说函数需要修改字符串——但是 c_str() 返回一个指向 const char 的指针。
使用std::vector<char>，如果需要记得添加0。
@PlinyTheElder 好点。我不知道。无论如何，一个hacky解决方案是使用const_cast<char*>(std::string::c_str())
const_cast-ing c_str 也可以，但看起来确实很老套。

标签： c++ c arrays string c-strings

【解决方案1】：

当然，如果你不想考虑分配，你可以使用std::vector<char>。以下是你的做法：

#include <vector>

int main()
{
    std::vector<char> str(100, 0); //Allocate an array of 100 chars and initialize them to 0

    SomeFunction(&str[0], str.size()); //Pass the address to the array and its size

    return 0;
}

【讨论】：

str.data()和&str[0]一样吗？
@Barmar：是的，但在 C++11 之前不可用。
&str[0] 使用起来看起来很笨拙吗？我想当我使用 C 代码时，需要一定程度的 hackiness。
这适用于单个字符串，我仍然不确定如何处理多个字符串。
@mojo：创建一个缓冲区向量数组。

【解决方案2】：

对于数组的数组，可以存储一个vector<char*>，它指的是已经动态分配的std::vector<std::string>的开始。

int main()
{
    std::vector<std::string> v(5, std::string(10, '\0'));
    std::vector<char*> vc(5);
    for (int i = 0; i < 5; ++i)
        vc[i] = &(v[i])[0];

    CStrings(&vc[0], 5, 10);

    for (int i = 0; i < 5; ++i)
        std::cout << v[i] << std::endl;

    return 0;
}

【讨论】：