意外字符串行为C++

Question

我正在自学C++，正在阅读"C++速成班“一书，其中有以下练习：

3-2.向清单3-6中添加一个read_from和一个write_to函数。这些函数应酌情读或写到上或下。执行边界检查以防止缓冲区溢出。

它引用的清单3-6如下所示：

#include <cstdio>

int main(){

    char lower[] = "abc?e";
    char upper[] = "ABC?E";
    char* upper_ptr = upper;

    lower[3] = 'd';
    upper_ptr[3] = 'D';

    char letter_d = lower[3];
    char letter_D = upper_ptr[3];

    printf("lower: %s\nupper: %s\n", lower, upper);
}

我改写它的方式是：

char* write_to(char string[], int index, char replacement){
    if (sizeof(string) <= index){
        string[index] = replacement;
        return string;
    }
    return NULL;
};

char read_from(char string[], int index){
    if (sizeof(string) <= index){
        return string[index];
    }
    return NULL;
};

int main(){

    char lower[] = "abc?e";
    char upper[] = "ABC?E";
    char* upper_ptr = upper;

    lower[3] = 'd';
    upper_ptr[3] = 'D';

    char letter_d = lower[3];
    char letter_D = upper_ptr[3];

    printf("lower: %s\nupper: %s\n", lower, upper);

    char* changed_lower[] = {write_to(lower, 3, 's')};

    printf("changed lower: %s\nindex 3 of upper: %s\n",
        changed_lower, read_from(upper, 3));

该程序运行，但给我一些警告和错误的结果：

lower: abcde
upper: ABCDE
changed lower: 
index 3 of upper: (null)

我认为程序应该返回更像：

lower: abcde
upper: ABCDE
changed lower: abcse
index 3 of upper: D

我哪里出问题了？

编辑:我删除了警告，因为人们过于专注于这些，而不是真正的问题，那就是它没有给我正确的输出。

Answer 1

有许多错误。

例如，这个函数声明

char* write_to(char string[], int index, char replacement){

等于

char* write_to(char *string, int index, char replacement){

由于隐式调整具有数组类型的参数为编译器指向数组元素类型的指针。

因此，在函数中，表达式

sizeof(string)

产生指针的大小，而不是传递数组的大小。

您需要使用标头sizeof中声明的标准C字符串函数strlen，而不是操作符<cstring>。

另外，从这两个函数返回NULL也是没有意义的。

return NULL;

由于函数read_from的返回类型为char，所以不能使用带有函数返回值的转换说明符%s。

printf("changed lower: %s\nindex 3 of upper: %s\n",
        changed_lower, read_from(upper, 3));

您需要使用转换说明符%c。

变量changed_lower的声明为具有数组类型

char* changed_lower[] = {write_to(lower, 3, 's')};

也不太合理。您可能不会使用转换说明符%s输出它。至少，如果变量具有数组类型，则需要在调用changed_lower[0]时使用参数表达式printf。

虽然最好只声明一个指针

char *changed_lower = write_to(lower, 3, 's');

这些函数可以通过以下方式声明和定义

#include <cstring>

char * write_to( char string[], size_t index, char replacement )
{
    if ( index < std::strlen( string ) )
    {
        string[index] = replacement;
    }

    return string;
}


char read_from( const char string[], size_t index )
{
    return index < std::strlen( string ) ? string[index] : '\0';
}

请注意函数声明后的空声明如下

char* write_to(char string[], int index, char replacement){
    //...
};
^^^

都是多余的，应该移除。

Answer 2

void func1() {
    char str[] = "abcde";
    func2(str);
    ...
}

void func2(char str[]) {
    ...
}

如果是func1，则sizeof(str)的值等于6(5个字符+空字符)。

如果是func2，则sizeof(str)的值等于sizeof(char*)，即平台上内存指针的大小(通常为4或8个字节，但理论上可以是任何其他值)。

调用func2(str)时，只有指向字符串开头的指针传递给函数，而不是整个字符串。