c++偶现问题备录(QString.toStdString().c_str())

目录

• C++偶现问题备录
  • 1. 偶现问题源码
  • 2. 问题根因分析
  • 3. 修复问题源码

C++偶现问题备录

1. 偶现问题源码

源码示例如下：

class KZNCalculationException : public std::exception
{
public:
#ifdef KZN_LINUX
    KZNCalculationException(GString AMsg, GString AHit)
        : std::exception()
    {
        m_sMsg = AMsg;
        m_sHit = AHit;
    }
#else
    KZNCalculationException(GString AMsg, GString AHit)
        : std::exception(AMsg.toStdString().c_str())
    {
        m_sHit = AHit;
    }
#endif
    GString getHit()
    {
        return m_sHit;
    }
#ifdef KZN_LINUX
    virtual const char* what() const throw ()
    {
        return m_sMsg.toStdString().c_str();
    }
#endif
 
private:
    GString m_sHit;
#ifdef KZN_LINUX
    GString m_sMsg;
#endif
};

2. 问题根因分析

问题核心代码：m_sMsg.toStdString().c_str();

在Qt框架中，QString 是用于存储和操作Unicode字符串的类。当你需要将 QString 转换为标准C++字符串（即 std::string），以便与某些只接受C风格字符串（const char*）的API或函数交互时，你可能会遇到 QString.toStdString().c_str() 这样的表达式。下面我将详细解释这个表达式的含义和用法。

QString.toStdString()
QString.toStdString() 是 QString 类的一个成员函数，它返回一个 std::string 对象，该对象包含了与 QString 相同的字符序列，但编码为UTF-8（或系统默认的本地编码，这取决于Qt的配置和版本，但通常推荐和默认的是UTF-8）。这个转换是必需的，因为 QString 内部使用Unicode编码来存储字符串，而 std::string 通常用于存储以特定编码（如UTF-8）表示的字节序列。

std::string.c_str()
std::string.c_str() 是 std::string 类的一个成员函数，它返回一个指向以null结尾的字符数组（const char*）的指针，该数组包含了字符串的副本。这个指针指向的字符串是临时的，并且仅在调用 c_str() 的 std::string 对象存在期间有效。一旦 std::string 对象被销毁或修改，这个指针就可能指向无效的内存。

代码QString.toStdString().c_str() 的行为可能产生意外的结果，‌尤其是在处理临时字符串时。‌

在使用 QString::toStdString().c_str() 时，‌需要注意几个关键点：‌

1. 临时字符串的问题：‌toStdString() 返回的是一个临时 std::string 对象。‌这个临时对象在调用 c_str() 时存在，‌但一旦 toStdString() 返回的 std::string 对象离开其作用域或被销毁，‌该临时对象也随之消失。‌因此，‌如果 c_str() 是在这个临时对象被销毁后调用的，‌返回的指针将指向一个无效的内存位置，‌这可能导致未定义的行为或程序崩溃。‌
2. 避免的方法：‌为了避免上述问题，‌最佳实践是先将 QString 转换为 std::string，‌然后再调用该 std::string 的 c_str() 方法。‌这样做可以确保在调用 c_str() 时，‌std::string 对象仍然存在且有效。‌
3. 特定环境的问题：‌在某些特定环境下，‌如 Windows 7 上使用 QString::toStdString() 可能会出现问题，‌尤其是在进行设备连接等操作时。‌这可能是因为操作系统或环境配置的不同导致的。‌

综上所述，‌虽然 QString::toStdString().c_str() 在某些情况下可能工作正常，‌但存在潜在的风险。‌开发者应当谨慎使用，‌并考虑上述提到的最佳实践，‌以确保代码的健壮性和稳定性。‌

3. 修复问题源码

3.1 修复方式一（开辟空间自主存储）

class KZNCalculationException : public std::exception
{
public:
#ifdef KZN_LINUX
    KZNCalculationException(GString AMsg, GString AHit)
        : std::exception()
    {
        QByteArray ba = AMsg.toLocal8Bit();
        m_sMsg = new char[ba.size() + 1];
        strcpy(m_sMsg, ba.data());
 
        m_sHit = AHit;
    }
#else
    KZNCalculationException(GString AMsg, GString AHit)
        : std::exception(AMsg.toStdString().c_str())
    {
        m_sHit = AHit;
    }
#endif
    GString getHit()
    {
        return m_sHit;
    }
#ifdef KZN_LINUX
    virtual const char* what() const throw (){
           return m_sMsg;
    }
#endif
private:
    GString m_sHit;
#ifdef KZN_LINUX
    char * m_sMsg;
#endif
};

3.2 修复方式二（利用std::string缓存）

class KZNCalculationException : public std::exception
{
public:
#ifdef KZN_LINUX
    KZNCalculationException(GString AMsg, GString AHit)
        : std::exception()
    {
        m_sMsg = AMsg.toStdString();
 
        m_sHit = AHit;
    }
#else
    KZNCalculationException(GString AMsg, GString AHit)
        : std::exception(AMsg.toStdString().c_str())
    {
        m_sHit = AHit;
    }
#endif
    GString getHit()
    {
        return m_sHit;
    }
#ifdef KZN_LINUX
    virtual const char* what() const throw (){
           return m_sMsg.c_str();
    }
#endif
private:
    GString m_sHit;
#ifdef KZN_LINUX
    std::string m_sMsg;
#endif
};