前言

C语言的字符串是通过数组实现的，数组本质上又和指针无二。
那么cpp的字符串底层是否跟C语言一致

正文

1
2
char ch[] = "hello world";
string str = "hello world";

在C语言里，ch现在就= ch[0]; 象征着数组首地址。
但是string的构造我们还不清楚，所以通过编译器查看

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
#include<iostream>
using std::string;

int main(){
	string str = "hello world";

	std::cout << &str << "\n" << &str[0] << std::endl;

	return 0;
}

原本想通过这样直接输出的，但是cout好像优化掉了&str[0]，得到的还是整个字符串的值。
那就粗暴点用C语言的printf指定格式输出

1
2
printf("%p\n", &str);
printf("%p", &str[0]);

结果是地址不同：

其实使用string的时候需要引入头文件就该知道string不简单，它也属于容器的一种，底层是通过类实现的。

再往后查看str[1]的地址：
发现str[0]和[1]直接相差1个字节，这才符合数组是由一个个char组成的。

其次我们知道C语言的字符串长度是固定的，只有动态数组才能扩容，或者说合并数组时候需要用到一块新的内存空间，string虽然有重载的办法，但是底层也是八九不离十

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
#include<iostream>
using std::string;

int main(){
	string str = "hello world";

	printf("%p\n", &str);
	printf("%p\n", &str[0]);
	printf("%p\n", &str[1]);

	str += "! buhaolebuhaole";

	printf("%p\n", &str);
	printf("%p\n", &str[0]);
	printf("%p\n", &str[1]);

	return 0;
}

给str扩容，看看地址会不会发生改变

发现只有这个所谓的str首地址没有改变，剩下的0和1都变了，且幅度有点大，有点跟我们之前比较栈区和堆区之间地址的差异。

如果就只想看到字符串那一块的内存，可以使用c++11标准提供的两个函数

  • .c_str() 得到一个const char*的指针，指向字符串的内存空间
  • .data() 得到一个const char*的指针，指向字符串的内存空间

这么一看这俩方法好像是重复的，没有啥特别意义，所以在c++17标准之后统一了，只不过返回的只是个指针而不是常量指针了。

c++ 17标准

  • .data() 得到的是个char*的指针了

当我们定义一个常量指针接受str.c_str()时：

能看到cs指向的地址和str[0]是一致的。

虽然.c_str()返回的是常量指针，但是如果我们想修改，还是可以通过强制转换实现，但是这种限定是很有必要的。个人没必要闲的蛋疼去玩。

且早期的之后string不要求数组以0结尾，因为string内置累加器，会自动记录长度，通过调用length方法获取。不像C语言的时候要区分strlen和sizeof的区别。但c++11之后还是要求了string也要以0结尾

结语

主要就是区分string底层和char[]存在一定区别