c++ 自带string类 的对象 字符串结尾带不带‘\0’?

Question

c++ 自带string类 的对象 字符串结尾带不带‘0’?

Answer 1

C++ 中的std::string和 C-style string 是两种不同的字符串，前者是标准库中定义的一个类，后者是字符数组的别名。

• C-style string：通常都以\0作为结尾。

• std::string：标准中未规定需要\0作为字符串结尾。编译器在实现时既可以在结尾加\0，也可以不加。但是，当通过c_str()或data()（二者在 C++11 及以后是等价的）来把std::string转换为const char *时，会发现最后一个字符是\0（原因见文末附录）。

---

C-style string 中一般不能包含\0字符（因为这个字符被当作表示字符串结束的特殊字符处理了），如果包含这个字符，那么其后的字符将会被忽略。即：

char s[] = "ab\0c";
cout << s << endl;  // 输出 ab

而std::string没有这个限制。即：

std::string s{'a', 'b', '\0', 'c'};
//std::string s = "ab\0c";  // 这里由于是从 C-style string 构造 std::string，所以仍然会忽略 \0 之后的字符
cout << s << endl;  // 输出 ab c

---

附录

通过c_str()或data()（二者在 C++11 及以后是等价的）来把std::string转换为const char *时，会发现最后一个字符是\0。想理解这个问题需要一点背景知识：

一，std::string 是 std::basic_string<CharT, Traits, Allocator>这个模板的特例std::basic_string<char>。即模板：

template< 
    class CharT, 
    class Traits = std::char_traits<CharT>, 
    class Allocator = std::allocator<CharT>
> class basic_string;

中的参数CharT为char时的特例。

二，s.size()会返回std::string中字符的个数，即：

string s{'a', 'b', '\0', 'c'};
cout << s.size() << endl;  // 输出 4
s += '\0';
s += 'd';
cout << s.size() << endl;  // 输出 6

三，使用[]运算符（即std::basic_string::reference std::basic_string::operator[](size_type pos);）获取std::string中的字符时，其字符的范围pos是从0到size()。其中0到size()-1是所存储的字符，而对于pos == size()有如下规定：

If pos == size(), a reference to the character with value CharT() (the null character) is returned. For the first (non-const) version, the behavior is undefined if this character is modified.

意思是当访问s[s.size()]时，会返回CharT()的返回值的引用，而CharT对于std::string是char，且char()返回的是\000，所以s[s.size()]会返回\0。

四，通过c_str()或data()（const CharT* c_str() const;）返回的指针访问字符串时，其效果为：

Returns: A pointer p such that p + i == &operator[](i) for each i in [0,size()].

即p[s.size()]等价于p + s.size()等价于&s.operator[](s.size())等价于s[s.size()]，所以会发现返回值是\0。

Answer 2

先上图

string 类型把' 0'当做普通字符处理，长度加一，可见' 0'不是结束字符，不含有特殊功能，string末尾不需加' 0'

C语言中没有string类型，而是用字符数组代替，一般字符数组可以不确定长度
char * string = " ABCD" ,编译器靠什么知道字符串结束，一般在后面加 ' 0'

Answer 3

String本身是封装过的，会把'\0'在调用的时候给去掉，但实际上存储的时候还是有'\0'的
不管是用data()还是c_str()获取到的字符串都是一样的

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string>
using std::string;
using namespace std;


void test1(){
    string s1 = "Hello";
    const char * v1 = s1.data();
    printf("0x%.2x\n", v1[s1.size()]);

    string *s2 = new string("Hello");
    const char * v2 = s2->data();
    printf("0x%.2x\n", v2[s2->size()]);

}

void test2(){
    string s1 = "Hello";
    const char * v1 = s1.c_str();
    printf("0x%.2x\n", v1[s1.size()]);

    string *s2 = new string("Hello");
    const char * v2 = s2->c_str();
    printf("0x%.2x\n", v2[s2->size()]);;
}

int main()
{
    test1();
    test2();
    return 0;
}

输出都是0x00

Answer 4

0是C语言中的的字符数组作为结束标记用的，C++字符串没有这个需要

Answer 5

何不创建一个string对象，打印看看他的size？

Answer 6

c语言用char*指针作为字符串时，在读取字符串时需要一个特殊字符0来标记指针的结束位置，也就是通常认为的字符串结束标记。
而c++语言则是面向对象的，长度信息直接被存储在了对象的成员中，读取字符串可以直接根据这个长度来读取，所以就没必要需要结束标记了。而且结束标记也不利于读取字符串中夹杂0字符的字符串。

参照std::string的实现 bits/basic_string.h