关于CString总结

关于CString总结  
   
  前言:串操作是编程中最常用也最基本的操作之一.   做为VC程序员,无论是菜鸟或高手都曾用过CString.而且好像实际编程中很难离得开它（虽然它不是标准Ｃ++中的库）.因为MFC中提供的这个类对我们操作字串实在太方便了,CString不仅提供各种丰富的操作函数、操作符重载，使我们使用起串起来更象basic中那样直观；而且它还提供了动态内存分配，使我们减少了多少字符串数组越界的隐患。但是，我们在使用过程中也体会到CString简直太容易出错了，而且有的不可捉摸。所以有许多高人站过来，建议抛弃它。  
          在此，我个人认为：CString封装得确实很完美，它有许多优点，如“容易使用   ，功能强，动态分配内存，大量进行拷贝时它很能节省内存资源并且执行效率高，与标准Ｃ完全兼容，同时支持多字节与宽字节，由于有异常机制所以使用它安全方便”   其实，使用过程中之所以容易出错，那是因为我们对它了解得还不够，特别是它的实现机制。因为我们中的大多数人，在工作中并不爱那么深入地去看关于它的文档，何况它还是英文的。    
        由于前几天我在工作中遇到了一个本不是问题但却特别棘手、特别难解决而且莫名惊诧的问题。最后发现是由于CString引发的，后来，没办法，我把整个CString的实现全部看了一遍，才慌然大悟，并彻底弄清了问题的原因(这个问题，我已在csdn上开贴)。在此，我想把我的一些关于CString的知识总结一番，以供他（她）人借鉴，也许其中有我理解上的错误，望发现者能通知我，不胜感谢。  
   
  1   CString实现的机制.  
        CString是通过“引用”来管理串的，“引用”这个词我相信大家并不陌生，象Window内核对象、COM对象等都是通过引用来实现的。而CString也是通过这样的机制来管理分配的内存块。实际上CString对象只有一个指针成员变量,所以任何CString实例的长度只有4字节.  
                即:   int   len   =   sizeof(CString);//len等于4  
  这个指针指向一个相关的引用内存块，如图:   CString   str("abcd");  
                                                                                          ___  
            ____________                                                     |       |    
          |                         |                                                   |       |    
          |   0x04040404   |                                                   |       |     head部，为引用内存块相关信息  
          |____________|                                                   |       |  
                    str                                                               |___|  
                                                                                        |'a'|   0x40404040  
                                                                                        |'b'|  
                                                                                        |'c'|  
                                                                                        |'d'|  
                                                                                        |   0   |  
   
  正因为如此，一个这样的内存块可被多个CString所引用，例如下列代码：  
  CString   str("abcd");  
  CString   a   =   str;  
  CString   b(str);  
  CString   c;  
  c   =   b;  
  上面代码的结果是：上面四个对象(str,a,b,c)中的成员变量指针有相同的值，都为0x40404040.而这块内存块怎么知道有多少个CString引用它呢？同样，它也会记录一些信息。如被引用数，串长度，分配内存长度。  
  这块引用内存块的结构定义如下：  
  struct   CStringData  
  {  
      long   nRefs;               //表示有多少个CString   引用它.   4  
      int   nDataLength;     //串实际长度.   4  
      int   nAllocLength;   //总共分配的内存长度（不计这头部的12字节）.   4  
  };  
  由于有了这些信息，CString就能正确地分配、管理、释放引用内存块。  
  如果你想在调试程序的时候获得这些信息。可以在Watch窗口键入下列表达式：  
  (CStringData*)((CStringData*)(this->m_pchData)-1)或  
  (CStringData*)((CStringData*)(str.m_pchData)-1)//str为指CString实例  
   
  正因为采用了这样的好机制，使得CString在大量拷贝时，不仅效率高，而且分配内存少。  
   
   
  2   LPCTSTR   与   GetBuffer(int   nMinBufLength)    
  这两个函数提供了与标准C的兼容转换。在实际中使用频率很高，但却是最容易出错的地方。这两个函数实际上返回的都是指针，但它们有何区别呢？以及调用它们后，幕后是做了怎样的处理过程呢？  
      (1)   LPCTSTR   它的执行过程其实很简单，只是返回引用内存块的串地址。   它是作为操作符重载提供的，  
              所以在代码中有时可以隐式转换，而有时却需强制转制。如：  
                      CString   str;  
                      const   char*   p   =   (LPCTSTR)str;  
                      //假设有这样的一个函数，Test(const   char*   p)；     你就可以这样调用  
                      Test(str);//这里会隐式转换为LPCTSTR  
      (2)   GetBuffer(int   nMinBufLength)   它类似，也会返回一个指针，不过它有点差别,返回的是LPTSTR  
      (3)   这两者到底有何不同呢？我想告诉大家，其本质上完全不一样，一般说LPCTSTR转换后只应该当常量使用，或者做函数的入参；而GetBuffer(...)取出指针后，可以通过这个指针来修改里面的内容,或者做函数的入参。为什么呢？也许经常有这样的代码：  
                  CString   str("abcd");  
                  char*   p   =   (char*)(const   char*)str;  
                  p[2]   =   'z';        
              其实，也许有这样的代码后，你的程序并没有错，而且程序也运行得挺好。但它却是非常危险的。再看  
                  CString   str("abcd");  
                  CString   test   =   str;  
                  ....  
                  char*   p   =   (char*)(const   char*)str;  
                  p[2]   =   'z';        
                  strcpy(p,   "akfjaksjfakfakfakj");//这下完蛋了        
              你知道此时，test中的值是多少吗？答案是"abzd".它也跟着改变了，这不是你所期望发生的。但为什么会这样呢？你稍微想想就会明白，前面说过，因为CString是指向引用块的，str与test指向同一块地方,当你p[2]='z'后，当然test也会随着改变。所以用它做LPCTSTR做转换后，你只能去读这块数据，千万别去改变它的内容。  
               
              假如我想直接通过指针去修改数据的话，那怎样办呢？就是用GetBuffer(...).看下述代码：  
                  CString   str("abcd");  
                  CString   test   =   str;  
                  ....  
                  char*   p   =   str.GetBuffer(20);  
                  p[2]   =   'z';     //       执行到此，现在test中值却仍是"abcd"  
                  strcpy(p,   "akfjaksjfakfakfakj");       //         执行到此，现在test中值还是"abcd"  
              为什么会这样？其实GetBuffer(20)调用时，它实际上另外建立了一块新内块存，并分配20字节长度的buffer,而原来的内存块引用计数也相应减1.     所以执行代码后str与test是指向了两块不同的地方，所以相安无事。  
        (4)   不过这里还有一点注意事项：就是str.GetBuffer(20)后，str的分配长度为20，即指针p它所指向的buffer只有20字节长，给它赋值时，切不可超过，否则灾难离你不远了；如果指定长度小于原来串长度，如GetBuffer(1),实际上它会分配4个字节长度（即原来串长度）；另外，当调用GetBuffer(...)后并改变其内容，一定要记得调用ReleaseBuffer(),这个函数会根据串内容来更新引用内存块的头部信息。  
        (5)   最后还有一注意事项，看下述代码：  
              char*   p   =   NULL;  
              const   char*   q   =   NULL;  
              {  
                      CString   str   =   "abcd";  
                      q   =   (LPCTSTR)str;  
                      p   =   str.GetBuffer(20);  
                      AfxMessageBox(q);//   合法的  
                      strcpy(p,   "this   is   test");//合法的，  
              }  
              AfxMessageBox(q);//   非法的，可能完蛋  
              strcpy(p,   "this   is   test");//非法的，可能完蛋  
              这里要说的就是，当返回这些指针后，   如果CString对象生命结束，这些指针也相应无效