C++ ostringstream странное поведение

Question

Недавно у меня возникла очень странная проблема с кодом на C++. Я воспроизвел случай в минималистском примере. У нас есть класс Яйцо:

class Egg 
{ 
private: 
    const char* name; 
public: 
    Egg() {}; 
    Egg(const char* name) { 
     this->name=name; 
    } 
    const char* getName() { 
     return name; 
    } 
}; 

Мы также имеем класс корзины для хранения яиц

const int size = 15; 
class Basket 
{ 
private: 
    int currentSize=0; 
    Egg* eggs; 
public: 
    Basket(){ 
     eggs=new Egg[size]; 
    } 
    void addEgg(Egg e){ 
     eggs[currentSize]=e; 
     currentSize++; 
    } 
    void printEggs(){ 
     for(int i=0; i<currentSize; i++) 
     { 
      cout<<eggs[i].getName()<<endl; 
     } 
    } 
    ~Basket(){ 
     delete[] eggs; 
    } 
}; 

Так вот пример, который работает, как ожидалось.

Basket basket; 
Egg egg1("Egg1"); 
Egg egg2("Egg2"); 

basket.addEgg(egg1); 
basket.addEgg(egg2); 
basket.printEggs(); 
//Output: Egg1 Egg2 

Это ожидаемый результат, но если я хочу добавить N яйцо с сгенерированными именами в зависимости от некоторых переменного цикла, У меня есть следующие проблемы.

Basket basket; 
for(int i = 0; i<2; i++) { 
    ostringstream os; 
    os<<"Egg"<<i; 
    Egg egg(os.str().c_str()); 
    basket.addEgg(egg); 
} 
basket.printEggs(); 
//Output: Egg1 Egg1 

Если изменить условие цикла, чтобы я < 5, я получаю "Egg4 Egg4 Egg4 Egg4 Egg4". Он сохраняет последнее добавленное яйцо во всех индексах динамического массива Egg.

После некоторого поиска в google я обнаружил, что задание переменной char * name в Egg фиксированного размера и использование strcpy в конструкторе устраняет проблему.

Вот «фиксированный» класс яйца.

class Egg 
{ 
private: 
    char name[50]; 
public: 
    Egg(){}; 
    Egg(const char* name) 
    { 
     strcpy(this->name, name); 
    } 
    const char* getName() 
    { 
     return name; 
    } 
}; 

Теперь вопрос в том, почему? : D

Заранее спасибо.

Here является ссылкой на весь код.

Answer 1

Давайте более подробно рассмотрим это выражение: os.str().c_str().

Функция str возвращает строку по значению, и используя его таким образом сделать возвращаемую строку объектом временного которого срок службы не только до конца выражения. Как только выражение заканчивается, строковый объект разрушается и больше не существует.

Указатель, который вы передаете конструктору, является указателем на внутреннюю строку временного строкового объекта. Как только объект string разрушен, указатель больше не действует, и его использование приведет к неопределенным поведением.

Простым решением является, конечно, использование std::string всякий раз, когда вы хотите использовать строку. Более сложное решение состоит в том, чтобы использовать массив и скопировать содержимое строки, прежде чем оно исчезнет (как в «фиксированном» классе Egg). Но имейте в виду, что «фиксированное» решение с использованием массивов фиксированного размера подвержено переполнению буфера.

Answer 2

В вашем первом случае вы копия указатель, указывающий на строку.

Во втором случае, с strcpy(), вы на самом деле глубокая копия строка.

---

ОК, я не был подробным, позвольте мне уточнить. В первом случае вы копируете указатель, который указывает на строку, созданную с помощью ostringstream. Что происходит, когда это выходит за рамки?

Неопределенное поведение!

Answer 3

os.str() является анонимный временный типа std::string, и поведение на доступ к памяти, на которую указывает .c_str(), как только что анонимный временный выходит из области видимости (что делает в конце заявления), является не определен. Ваш второй случай работает с strcpy(this->name, name);, и копия данных, на которые указывает .c_str(), до временного выхода из сферы действия. Но код по-прежнему хрупкий: буфер символа фиксированного размера уязвим для переполнения. (Тривиальное исправление будет заключаться в использовании strncpy).

Но исправить правильно, использовать стандартную библиотеку C++: использовать std::string в качестве типа для name, const std::string& в качестве возвращаемого типа для getName и контейнера как std::list<Egg> держать яйцо в корзине.

Answer 4

Вы не копируете строку в свой конструктор Egg, просто указатель, который является начальным адресом строки.

Случалось, что все экземпляры ваших острий выделяют свои буферы в одном и том же месте снова и снова. И случилось, что буфер не перезаписывался между контуром построения for и контуром вывода for.

Вот почему все ваши Egg s имеют указатели name, указывающие на то же место, и это место содержит фамилию, построенную.