C++ napisy const char* vs const char[] vs std::string

Question

Witam, ostatnimi czasy zainteresowałem się cpp dzisiaj na tapet wziąłem łańcuchy wiem że istnieje możliwość zadeklarowania łańcucha poprzez const char*, const char [] oraz std::string. Czym różnią się te sposoby oprócz wielkości zadeklarowanej pamięci na zmienną oraz tym że std::string ma łatwiejsze metody na manipulowanie napisem? 

//const char*
const char* charString = "Abc";
std::cout << "Char ptr string: " << charString << " " << sizeof(charString) << "\n";

//const char []
const char charArrString [] = "Abc";
std::cout << "Char array string: " << charArrString << " " << sizeof(charArrString) << "\n";

//std::string
std::string cppString = "Abc";
std::cout << "C++ string: " << cppString << " " << sizeof(cppString) << "\n";

Wybaczcie, że zadaje takie pewnie banalne pytanie ale nie rozumiem za bardzo różnic.

Answer 1

• Pierwszy sposób to definicja wskaźnika wskazującego na literał znakowy.
• Drugi - definicja tablicy znaków, do której skopiowany literał znakowy (IMO bez sensu z tym const).
• Trzeci - podejście obiektowe. cppString jest obiektem klasy std::string, która jest odpowiedzialna za zarządzanie pamięcią. W twoim przykładzie nie jest const, więc zawartości tego obiektu możesz dowolnie zmieniać.

Answer 2

Trzecia definicja to użycie konstruktora klasy string. string(const * cstr).

Jest to konstruktor którego, argumentem jest wskaźnik do C-stringu.

Powstaje dzięki niemu obiekt klasy string.

W pierwszym przypadku tworzysz stały wskaźnik wskazujący na stałą znakową będącą C-stringiem, dlatego wymagany jest const, ponieważ kompilator traktuje C-string jako const char[n].

Comments

Ale co "tu"?

---

  gdzie mogę znaleźć o tym więcej informacji? 

 

1) Narrow multibyte string literal. The type of an unprefixed string literal is const char[N], where N is the size of the string in code units of the execution narrow encoding, including the null terminator.

Attempting to modify a string literal results in undefined behavior: they may be stored in read-only storage (such as .rodata) or combined with other string literals:  

const char* pc = "Hello";
char* p = const_cast<char*>(pc);
p[0] = 'M'; // undefined behavior

 

String literals are not convertible or assignable to non-const CharT*. An explicit cast (e.g. const_cast) must be used if such conversion is wanted.  

---

Nie miałem na myśli rzutowania, ani żadnych operacji na tym ciągu. Sam zapis. Dlaczego const przy char* jest wymagany?

W sumie już nieważne. https://stackoverflow.com/questions/1524356/c-deprecated-conversion-from-string-constant-to-char Różnice pomiędzy C i C++.

---

No tak, w docsach jest napisane:

String literals are convertible and assignable to non-const char* or wchar_t* in order to be compatible with C, where string literals are of types char[N] and wchar_t[N]. Such implicit conversion is deprecated.	(until C++11)
String literals are not convertible or assignable to non-const CharT*. An explicit cast (e.g. const_cast) must be used if such conversion is wanted.	(since C++11)

---

@tkz,

Dodatkowo, const char* jest zmiennym wskaźnikiem do niezmiennego ciągu. 

 

 

Tak, zgadza się, jest to wskaźnik do wskazywania na stałą a nie stały wskaźnik, przepraszam za brak precyzji.

Answer 3

Warto jeszcze nadmienić, że w przypadku wskaźnika nie masz żadnego wymiaru. Masz po prostu wskaźnik na pierwszy element (choć niekoniecznie, może pointować np. w środek lub na koniec, z tego tez powodu wyrażenie typu ptr[-5] może istnieć). Gdybyś zrobił na nim sizeof to uzyskasz rozmiar wskaźnika pod danym systemem.

W przypadku tablicy (drugi sposób) masz wymiarowość. sizeof na charArrString zwróci Ci 4, ponieważ tablica ma 4 elementy ('A', 'b', 'c' oraz niejawnie dodawane do literałów znakowych '\0'). Po takiej tablicy można normalnie przeiterować. std::begin, std::end lub std::size zwracją poprawne wyniki dla typu tablicowego, dla wskaźnika (tego co wyżej) nie.

Warto przeanalizować ten kod:
 

#include <iostream>

void foo(char* str){
    std::cout<<"Type: "<<typeid(str).name()<<'\n';
    std::cout<<"Size: "<<sizeof(str)<<" "<<'\n';
}

int main(){
    char arr[] = "Hejka"; // const char[6] przekopiowany do char[6]
    std::cout<<"Type: "<<typeid(arr).name()<<'\n';
    std::cout<<"Size: "<<sizeof(arr)<<" "<<'\n';
    foo(arr);
}

I jego wyjście:

Type: A6_c (zdemanglowane przez c++filt: char [6])
Size: 6
Type: Pc (zdemanglowane przez c++filt: char*)
Size: 8

Następuje tu niejawny "rozpad" (konwersja) typu tablicowego do wskaźnika.

Answer 4

Zacznijmy od tego że const char * jest to literał znakowy (string z języka C). Raz zadeklarowany string w ten sposób jest nie zmienny.

const char * a="ala ma kota";
cout<<a[0]; //OK
a[0]='A'; //Nie ok

Pragnę zwrócić uwagę że do elementów można dostać się jak by to była tablica znaków. Możesz wypisać element o indexie 0 zaś zmienić elementu pod żadnym z indexów nie wolno.

Każdy napis zgodny z standardem języka C musi mieć na końcu znak końca napisu tak zwany NULL zwany inaczej \0.

Weźmy teraz ten sam przypadek co poprzednio ale dla tablicy znaków.

char b[12]="ala ma kota"; // rozmiar tablicy to długość napisu +1
cout<<b[0];//OK
b[0]='A';//OK

Deklarujemy tablicę która będzie zawierać nasz napis. Zwróć uwagę że rozmiar tablicy to 12 elementów, napis "Ala ma kota" ma długość 11. Dzieję się tak dlatego że każdy poprawny napis w języku C musi zawierać znak końca napisu, wspomniany NULL, stawiamy go na końcu dlatego jest plus jedna komórka. 

std::string to nic innego jak połączenie tych dwóch koncepcji plus świata obiektowego. Jest to klasa należąca do standardowej przestrzeni nazw, została wprowadzona w języku C++. Klasa ta pozwala w łatwy sposób operować na napisach, ma przeciążone operatory [] dlatego pozwala odwoływać się do stworzonego obiektu jak by to była tablica. Dodatkowo umożliwia konkatenację stringów (łączenie) za pomocą operatora + oraz +=. Przeciążone zostąły również operatory << jak i >> co pozwala na łatwe wprowadzanie danych jak i wypisywanie zawartości stringa na ekran.

std::string a="Ala ma kota";
cout<<a.size()<<endl; //wypisuje długość napisu
cout<<a<<endl;//wypisuje napis;
cout<<a[0]<<endl;//wypisuje element o indexie 0
a[0]='A';//zmienia element o indexie 0

Klasa string posiada wiele metod, między innym metodę size która zwraca długość napisu. Ciekawostką jest że ze względów historycznych klasa string posiada zarówno metodę size jak i length, obydwie zwracają długość napisu.

Polecam zapoznać się z dokumentacją klasy:

https://en.cppreference.com/w/cpp/string/basic_string

Comments

Zacznijmy od tego że char * jest to literał znakowy

Nie, char* to wskaźnik na typ znakowy :d