Warum scheint die Rückgabe eines C-String-Literals von einer std::string-Funktion manchmal zu funktionieren, ist aber immer noch ein undefiniertes Verhalten?

C-String-Literal von der std::string-Funktion zurückgeben und c_str() aufrufen

In C ist das Zurückgeben eines C-String-Literal von einer std::string-Funktion eine Unüberlegtes Vorgehen, das zu undefiniertem Verhalten führen kann. Ein weit verbreitetes Missverständnis ist jedoch, dass dieser Code fehlschlagen sollte, obwohl er in einigen Fällen scheinbar funktioniert.

Wenn „Ich bin es!!“ an myFunction() übergeben wird, wird das C-String-Literal implizit in ein std::string-Objekt konvertiert. Das zurückgegebene std::string-Objekt zeigt auf seinen internen Zeichenpuffer, der eine Kopie des String-Literals enthält. Der Aufruf von c_str() für den std::string gibt einen Zeiger auf diesen Puffer zurück.

Das potenzielle Problem entsteht, weil der interne Zeichenpuffer des std::string-Objekts nicht im statischen Speicher gespeichert ist. Sobald die Funktion myFunction() zurückkehrt, werden das std::string-Objekt und sein interner Puffer zerstört. Dies bedeutet, dass der von c_str() erhaltene Zeiger zu einem baumelnden Zeiger wird, der auf freigegebenen Speicher zeigt.

In bestimmten Implementierungen und unter bestimmten Umständen kann es jedoch sein, dass das Betriebssystem den vom freigegebenen std::string verwendeten Speicher nicht sofort zurückgewinnt . Dies wird als Speicherpersistenz bezeichnet. Infolgedessen lässt das Betriebssystem fälschlicherweise zu, dass der Code weiterhin auf den freigegebenen Speicher zugreift, was den Eindruck erweckt, dass der Code ordnungsgemäß funktioniert.

Es ist wichtig zu betonen, dass dieses Verhalten in C nicht definiert ist. Der Sprachstandard definiert nicht, was in dieser Situation passiert, und verschiedene Implementierungen können sich unterschiedlich verhalten. Sich auf die Speicherpersistenz zu verlassen ist gefährlich und kann in verschiedenen Kontexten oder auf verschiedenen Betriebssystemen zu unerwarteten Fehlern führen.

Auch wenn der Beispielcode in einigen Fällen zu funktionieren scheint, gilt er dennoch als undefiniertes Verhalten und sollte dies auch sein vermieden. Um solche Probleme zu vermeiden, wird empfohlen, eine Kopie des String-Literals von der Funktion std::string zurückzugeben und nicht einen direkten Zeiger auf den internen Puffer.

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