如何在沒有免費（）或刪除的情況下返回char *？

Question

我想返回char *，但我不希望函數用戶刪除free（）的內存。

我有以下幾點：

namespace name_space 
{ 
    char* function(unsigned int i); 
} 

char* name_space::function(unsigned int i) 
{ 
    char buffer[MESSAGE]; 
    strerror_s(buffer,errno); 

    switch(i_exception) 
    { 
     case MESSAGE_RETURN:   return "No free or delete needed"; 
     case ERRNO_ERROR:    return buffer; 
     default:      return "UNKNOWN"; 
    } 
} 

當我返回 「MESSAGE_RETURN」 字符串沒有免費的（）或刪除是必要的。但是，我怎麼能不使用新的或malloc返回緩衝區？

Answer 1

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前提：

您的功能name_space::function不應該return buffer。

buffer是一個本地（自動）變量，當函數返回時它會被銷燬。如果呼叫者功能嘗試訪問該內存，則可能會收到seg-fault或UB。

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答：

如果需要返回一個字符串，怎麼樣一個簡單std::string？動態內存將由該類自動處理。

例如：

#include <string> 

std::string name_space::function(unsigned int i) { 
    char buffer[MESSAGE]; 
    strerror_s(buffer, MESSAGE, errno); 

    switch (i_exception) { 
     case MESSAGE_RETURN:   return "No free or delete needed"; 
     case ERRNO_ERROR:    return std::string(buffer); 
     default:      return "UNKNOWN"; 
    } 
} 

Answer 2

如果你想忽略自己的函數中的內存分配，你應該把緩衝區從客戶端：

char* function(char buffer[], size_t capacity, unsigned int i) { 

    ... 
    return buffer; 
} 

在這種情況下，用戶可以決定如何分配緩衝區：

char buffer[1024] = {}; 
function(buffer, sizeof buffer, 1); 

或

std::vector<char> v(1024); 
function(&v[0], v.size(), 1); 

Answer 3

既然你問的問題，你可能知道，有什麼不對您的功能，但只是要清楚，所有的讀者：本地緩存將在被銷燬函數的結尾，因此在函數之外訪問它具有未定義的行爲。其次，你的函數聲明返回char*，而字符串文字是不變的。這使得你的程序從C++ 11開始就不合格。

可行的一個簡單的改變是使用strerror來代替，或者使本地緩衝區變爲靜態。這顯然有缺點，連續調用函數將取代以前的調用內容。

更好的方法是將內存處理委託給RAII容器。 RAII容器將分配所需的內存，移動時傳遞內存，並在銷燬時釋放內存。傳統的C++字符串RAII容器是標準庫中的std::string。只需返回std::string即可。這種變化也使得strerror一個簡單的選擇：

std::string name_space::function(unsigned int i) 
{ 
    switch(i_exception) 
    { 
     case MESSAGE_RETURN:   return "No free or delete needed"; 
     case ERRNO_ERROR:    return strerror(errno); 
     default:      return "UNKNOWN"; 
    } 
} 

這種方法也是方便，因爲它避免了潛在的溢出，如果你的MESSAGE太小。如果沒有strerrorlen_s，則不應使用strerror_s。

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PS。 C++標準庫不會繼承C標準庫中的strerror_s函數，因此您不能依賴它在C++程序中可用。即使在C中，該函數也是可選附件的一部分，因此它可能無法在符合C11的標準庫中使用。

Answer 4

您可以使用strerror()而不是strerror_s()。由strerror()返回的字符串指向靜態數據，不需要刪除。另外，不要返回字符串文字，因爲function()返回char*，而不是const char*。將返回類型更改爲const char*，或聲明包含錯誤消息的靜態char[]變量。

第一種選擇：

const char* name_space::function(unsigned int i) 
{ 
    switch(i_exception) 
    { 
     case MESSAGE_RETURN: return "No free or delete needed"; 
     case ERRNO_ERROR: return strerror(errno); 
     default:    return "UNKNOWN"; 
    } 
} 

第二個選項：

char* name_space::function(unsigned int i) 
{ 
    static char msg_no_free[] = "No free or delete needed"; 
    static char msg_unknown[] = "UNKNOWN"; 
    switch(i_exception) 
    { 
     case MESSAGE_RETURN: return msg_no_free; 
     case ERRNO_ERROR: return strerror(errno); 
     default:    return msg_unknown; 
    } 
} 

但是，如果你必須使用std::string的選項，那麼你應該使用來代替：

std::string name_space::function(unsigned int i) 
{ 
    switch(i_exception) 
    { 
     case MESSAGE_RETURN: return "No free or delete needed"; 
     case ERRNO_ERROR: return strerror(errno); 
     default:    return "UNKNOWN"; 
    } 
} 

在任何情況下，永遠不會返回一個指向非靜態局部變量的指針，就像你現在所做的那樣。這會導致調用者在函數返回後獲取指向不再存在的數據的指針。

Answer 5

如果你想控制比賽場上，但不希望的std::string的開銷，只要有適當的接口創建自己的string_view風格類：

#include <iostream> 
#include <string> 

namespace name_space 
{ 
    // control the playing field - make a proxy class 
    struct string_view 
    { 
     constexpr string_view(const char* p) 
     : p_(p) 
     {} 

     std::string to_string() const { return std::string(p_); } 
     std::ostream& write(std::ostream& os) const { 
      return os << p_; 
     } 
    private: 
     const char* p_; 
    }; 

    // give the proxy any required interface 
    auto to_string(const string_view& sv) { return sv.to_string(); } 
    auto operator<<(std::ostream& os, const string_view& sv) -> std::ostream& 
    { 
     return sv.write(os); 
    } 


    string_view function(unsigned int i); 
} 

name_space::string_view name_space::function(unsigned int i) 
{ 
    extern void strerror_s(char*, int); 
    constexpr auto MESSAGE = 1024;  
    static char buffer[MESSAGE]; 
    strerror_s(buffer,errno); 

    switch(i) 
    { 
     case 1:   return "No free or delete needed"; 
     case 2:    return buffer; 
     default:      return "UNKNOWN"; 
    } 
}