C++ 之 stl::string 写时拷贝导致的问题

一、写时拷贝原理

String是使用计数器来记录引用数，当有新的string对象共享内存块时，计数器+1，当有对象触发写时拷贝或析构时，计数器-1。

那么计数器存放在哪里呢？最合适的就是在堆里分配空间专门存储这个计数器，由第一个创建的对象分配并初始化计数器，其他对象按照约定引用计数器。我们知道string的内存空间就在堆上，直接在这块区上多分配一个空间来存储计数器是最方便的，所有共享这块内存的string对象都能访问计数器。事实上STL就是这么实现的，在string内存空间的最前面分配了空间存储计数器.

string的所有赋值、拷贝构造操作，计数器都会+1；修改string数据时，先判断计数器是否为0（0代表没有其他对象共享内存空间），为0则可以直接使用内存空间，否则触发写时拷贝，计数器-1，拷贝一份数据出来修改，并且新的内存计数器置0；string对象析构时，如果计数器为0则释放内存空间，否则计数器也要-1。

二、写时拷贝的问题

问题主要出在 Load 过程中，从文件读取数据的时候， 直接使用 fread 的去操作 string 的内部指针地址 (char)s.c_str() 。 

string s1 = "";
string s2 = s1;
s.resize(11);
FILE fp = fopen("file1", "r");
assert(fp != NULL);
fseek(fp, offset, SEEK_SET);
fread((char*)s.c_str(), sizeof(char), size, fp);
fclose(fp);

通过 string::resize() 分配内存空间。 通过 string::c_str() 直接获取内存空间的起始地址并写入数据。

这样会导致s1和s2都发生变化，所以尽量不要使用string的.c_str函数进行赋值操作，不然容易由于copy on right导致的难以调查的错误。

标签：fp,string,stl,内存空间,C++,计数器,拷贝,写时
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