std::string与C字符串转换应优先用c_str()转char*、直接构造转string、&s[0]配resize用于输出缓冲,避免无效拷贝和生命周期错误。

std::string 和 C 风格字符串(char*) 的转换看似简单,但效率和安全性差异很大。关键不是“能不能转”,而是“在哪转、怎么转、避免什么坑”。
从 std::string 转 char*:优先用 c_str(),别用 data() 做 C 接口输入
c_str() 返回 const char*,指向以 \0 结尾的内部缓冲区,是标准、安全、零拷贝的方式。几乎所有 C 函数(如 printf、strlen、open)都要求 null-terminated 字符串,c_str() 正好满足。
- ✅ 正确:
foo(str.c_str());—— 安全、高效、语义明确 - ⚠️ 小心
data():C++11 起data()也保证返回 null 结尾(等价于c_str()),但 C++11 之前不保证;对旧代码或跨平台项目,仍应优先选c_str() - ❌ 禁止取非 const 指针:不要写
(char*)str.c_str()或&str[0]后强行改写——违反 const 正确性,且可能触发写时复制或破坏内部状态
从 char* 转 std::string:直接构造最高效,避免无谓拷贝
用 std::string s(p); 或 std::string s(p, len); 构造即可。前者依赖 p 以 \0 结尾;后者在已知长度时更优(跳过 strlen 扫描)。
- ✅ 已知长度:
std::string s(p, len);—— 零额外遍历,尤其适合从read()、recv()等系统调用获取的数据 - ✅ 保证 null 结尾:
std::string s(p);—— 简洁安全,适用于传统 C 字符串 - ❌ 避免先 new 再 copy:不要写
std::string s = std::string(strcpy(new char[len+1], p));—— 冗余分配、易泄漏、完全没必要
需要可修改的 char* 缓冲区?用 &s[0] + size() 保证安全
当 C API 要求输出型 char*(如 gethostname(buf, len)),且你用 std::string 管理内存时,可以安全使用 &s[0],但必须提前预留足够空间并确保非空。
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- ✅ 安全做法:
s.resize(len); gethostname(&s[0], s.size()); s.resize(strlen(s.c_str())); - ✅ 更推荐:
s.assign(len, '\0'); gethostname(&s[0], s.size()); s.erase(s.find_first_of('\0')); - ❌ 危险操作:
&s[0]用于空字符串或未 resize 的 string —— 行为未定义 - ⚠️ 注意:C++11 起
&s[0]和&s.front()是合法且连续的,但s.data()在 C++17 后才保证可写(仍不推荐直接写),所以&s[0]是首选
跨函数边界传参:尽量保持类型一致,减少中间转换
高频转换往往暴露接口设计问题。能用 std::string_view(C++17)就不用 const char* 或 std::string;能用 std::string&& 就避免拷贝。
- ✅ 新接口优先用
std::string_view:接受std::string、const char*、字面量,零拷贝、只读、轻量 - ✅ 输入参数用
const std::string&:避免值传递开销,又比const char*更安全(自带长度、不担心空指针) - ✅ 输出用
std::string&或移动语义:void fill_string(std::string& out);或std::string make_string();(返回时自动移动)
不复杂但容易忽略:转换本身开销几乎为零,真正的成本在隐式拷贝、重复扫描、错误生命周期管理上。盯住数据源头和终点,让转换发生在真正需要的地方,而不是每层都“保险起见”转一次。










