笑看風云淡

先來看看CString的使用:

先定義幾個以后會用到的變量：

CString str1, str2, str3;

概括說明：

    MFC對CString類的封裝可能的確不如std::string完善，但是也的確不錯，功能也足夠強大，使用上還很體貼。其基本特征為：

    CString類沒有基類。

    CString類和LPCTSTR的關(guān)系：MSDN上說“CString objects follow "value semantics." Think of a CString object as an actual string, not as a pointer to a string.”也就是說用的時候除了考慮使用它的成員函數(shù)的方式，就把它當作普通的c-style字符串來使用就行了。你可以在構(gòu)造函數(shù)中使用LPCTSTR：

        CString str("Hello World!");

可以：

       str1 = str2;                或者   str1 = “Hello”;

也可以：

       str3 = str1 + str2;     或者   str3 = str1 + “Hello”;

當然也可以：

       str1 += str2;              或者       str1 += “Hello”;

實際上下列的這些操作符都可以用在CString對象之間或者CString和LPCTSTR對象之間：

       ==、!=、<、>、<=、>=

自然，將CString對象強制轉(zhuǎn)換到LPCTSTR類型也就應該在情理之中：

       LPCTSTR string = (LPCTSTR) str1;

    CString支持UNICODE和多字節(jié)字符集（MBCS）。因為其本身是基于TCHAR的——當然你不要忘了定義編碼方式，如：#define _UNICODE。

    CString支持引用計數(shù)。可以通過其成員函數(shù)LockBuffe/和UnLockBuffer來禁用/啟用引用計數(shù)。


對于CString類的成員函數(shù)的定義、說明、返回值等形式在此并不贅述，如有此疑問請參閱：http://msdn.microsoft.com/library/en-us/vcmfc98/html/_mfc_cstring_class_members.asp中的相關(guān)鏈接。

常用函數(shù)和范例：

改變大小寫：

CString::MakeUpper和CString::MakeLower兩個成員函數(shù)（不帶參數(shù)）能使整個字符串變成大/小寫字母。

例：       str1 = “hello”;

               str1.MakeUpper();

               afxDump << str1;         // 輸出結(jié)果是”HELLO”；

反轉(zhuǎn)：void CString::MakeReverse();

從.rc文件讀入字符串：

CString::LoadString函數(shù)把傳入的字符串資源ID對應的字符串讀入到CString對象中。如果成功就返回非零值。

       BOOL bResult = LoadString(IDS_FILENOTFOUND);

子串操作

→去掉字符串左邊空格：str1.TrimLeft();

→去掉字符串右邊空格：str1.TrimRight();

→獲得指定位置字符：char a = str1.GetAt(3); 相應的有CString::SetAt函數(shù)，修改指定位置字符。

→刪除字符串中所有指定字符：

       str1 = “Hello test”;

       str1.Remove(‘t’);

       afxDump << str1;         //輸出”Hello es”；

→刪除指定位置指定長度的子串：

       str1 = “Hello test”;

       str1.Delete(3, 2);           //第一個參數(shù)為index（從零開始）

                                          //第二個參數(shù)是長度

       afxDump << str1;         //輸出”Hel test”；

→清空對象的內(nèi)容：

void CString::Empty();

→查找子串：

※CString::Find函數(shù)有四個重載，可以進行字符和字串的搜索，同時還可以指定搜索的起始位置，并返回第一次查找到的index。

int Find( TCHAR ch ) const;

int Find( LPCTSTR lpszSub ) const;

int Find( TCHAR ch, int nStart ) const;

int Find( LPCTSTR pstr, int nStart ) const;

※CString::ReverseFind是返回字符串中最后一個匹配字符的index，與Find函數(shù)查找方向正好相反，可惜只有一種重載：

int ReverseFind( TCHAR ch ) const;

※CString::FindOneof查找的是第一個與指定字符串中任意一個匹配字符的index。（好像有點繞口，看看例子就明白了）

       str1 = “Hello test”;

       int j = str1.Find(“el”);

       afxDump << “j=” << j << “\n”;

       int k = str1.Find(‘e’, 3);

       afxDump << “k=” << k << “\n”;

       int l = str1.ReverseFind(‘t’);

       afxDump << “l=” << l << “\n”;

       int m = str1.ReverseFind(‘t’);

       afxDump << “m=” << m << “\n”;

       int n = str1. FindOneOf(“stuv”);

       afxDump << “n=” << n << “\n”;

輸出結(jié)果：

       j=1

       k=7

       l=9

       m=9

       n=6

→字串截斷：CString::Left、CString::Right函數(shù)都只帶一個參數(shù)，并且都返回一個CString對象，作用是截取左/右邊指定長度的子串。CString::Mid函數(shù)第一個參數(shù)指定位置，第二個參數(shù)指定長度。這幾個都是常用的函數(shù)，就不寫例子了

→獲得Buffer

經(jīng)常有人問到CString對象和char *的轉(zhuǎn)換問題，除了前面說到的強制轉(zhuǎn)化，就是用這個了

LPTSTR GetBufferSetLength( int nNewLength );使用返回的指針可以直接修改CString對象的內(nèi)容，不過有兩點要注意，一是如果指定長度比原CString長度短（截斷）請記得在后面補’\0’，二是在調(diào)用CString對象的任何其它成員函數(shù)前請一定記得ReleaseBuffer，也許不用似乎并沒有出錯，但是說不定就是大隱患的根源。

→CString::SpanExcluding函數(shù)

以前回答過一個把CString對象分離子串的問題，現(xiàn)在想想，如果當時用這個函數(shù)的話，將使多么的方便。函數(shù)原型：

CString SpanExcluding( LPCTSTR lpszCharSet ) const;

它查找CString對象中與lpszCharSet串中任意匹配的第一個字符，并返回一個CString對象，該對象的內(nèi)容是原來對象從起始位置到查找到字符的前一個字符的部分。這在分離用分割符（逗號空格之類）隔開的子串的時候?qū)⑹址奖悖?br>
       str1 = “Hello test”;

       str2 = str1.SpanExcluding(“ ,”);

       afxDump << str2;         //輸出”Hello”

同時，還有一個很方便的函數(shù)：CString::SpanIncluding，函數(shù)原型：

CString SpanIncluding( LPCTSTR lpszCharSet ) const;

它返回對象中前若干個字符，這些字符都必須在lpszCharSet之中：

       str1 = “Hello test”;

       str2 = str1.SpanIncluding(“ABCDEFGHIJK”);

       afxDump << str2;         //輸出”H”

→插入子串：用CString::Insert可以插入字符或者字串到指定位置

       str1 = “Hello test”;

       str1.Insert(2,“ABCD”);

       afxDump << str1;         //輸出”HeABCDllo test”

→替換：CString::Replace的作用是將原來對象中的所有匹配相替換指定字符/子串。有兩個重載原型：

int Replace( TCHAR chOld, TCHAR chNew );

int Replace( LPCTSTR lpszOld, LPCTSTR lpszNew );

☆CString對象的屬性操作：這些都很常用了，簡要說明之

int GetLength( ) const;          //獲得buffer的長度

BOOL IsEmpty( ) const;              //判斷CString對象內(nèi)容是否為空

int Compare( LPCTSTR lpsz ) const;   //與lpsz按ASCII碼比較

int CompareNoCase( LPCTSTR lpsz ) const;             //與lpsz按ASCII碼比較，忽略大小寫

CString::Format             /*用來格式化對象。切記不要把對象本身放到Format函數(shù)的參數(shù)中去了*/

原理:

Cstring就是對一個用來存放字符串的緩沖區(qū)和對施加于這個字符串的操作封裝。也就是說，Cstring里需要有一個用來存放字符串的緩沖區(qū)，并且有一個指針指向該緩沖區(qū)，該指針就是LPTSTR m_pchData。但是有些字符串操作會增建或減少字符串的長度，因此為了減少頻繁的申請內(nèi)存或者釋放內(nèi)存，Cstring會先申請一個大的內(nèi)存塊用來存放字符串。這樣，以后當字符串長度增長時，如果增加的總長度不超過預先申請的內(nèi)存塊的長度，就不用再申請內(nèi)存。當增加后的字符串長度超過預先申請的內(nèi)存時，Cstring先釋放原先的內(nèi)存，然后再重新申請一個更大的內(nèi)存塊。同樣的，當字符串長度減少時，也不釋放多出來的內(nèi)存空間。而是等到積累到一定程度時，才一次性將多余的內(nèi)存釋放。

還有，當使用一個Cstring對象a來初始化另一個Cstring對象b時，為了節(jié)省空間，新對象b并不分配空間，它所要做的只是將自己的指針指向?qū)ο骯的那塊內(nèi)存空間，只有當需要修改對象a或者b中的字符串時，才會為新對象b申請內(nèi)存空間，這叫做寫入復制技術(shù)(CopyBeforeWrite)。

這樣，僅僅通過一個指針就不能完整的描述這塊內(nèi)存的具體情況，需要更多的信息來描述。

首先，需要有一個變量來描述當前內(nèi)存塊的總的大小。

其次，需要一個變量來描述當前內(nèi)存塊已經(jīng)使用的情況。也就是當前字符串的長度

另外，還需要一個變量來描述該內(nèi)存塊被其他Cstring引用的情況。有一個對象引用該內(nèi)存塊，就將該數(shù)值加一。

Cstring中專門定義了一個結(jié)構(gòu)體來描述這些信息:

struct CStringData

{

   long nRefs;             // reference count

   int nDataLength;        // length of data (including terminator)

   int nAllocLength;       // length of allocation

   // TCHAR data[nAllocLength]

   TCHAR* data()           // TCHAR* to managed data

               { return (TCHAR*)(this+1); }

};

實際使用時，該結(jié)構(gòu)體的所占用的內(nèi)存塊大小是不固定的，在Cstring內(nèi)部的內(nèi)存塊頭部，放置的是該結(jié)構(gòu)體。從該內(nèi)存塊頭部開始的sizeof(CstringData)個BYTE后才是真正的用于存放字符串的內(nèi)存空間。這種結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的申請方法是這樣實現(xiàn)的:

pData = (CStringData*) new BYTE[sizeof(CStringData) + (nLen+1)*sizeof(TCHAR)];

pData->nAllocLength = nLen;

其中nLen是用于說明需要一次性申請的內(nèi)存空間的大小的。

從代碼中可以很容易的看出，如果想申請一個256個TCHAR的內(nèi)存塊用于存放字符串，實際申請的大小是：

sizeof(CstringData)個BYTE ＋ (nLen+1)個TCHAR

其中前面sizeof(CstringData)個BYTE是用來存放CstringData信息的。后面的nLen＋1個TCHAR才是真正用來存放字符串的，多出來的一個用來存放’\0’。

Cstring中所有的operations的都是針對這個緩沖區(qū)的。比如LPTSTR CString::GetBuffer(int nMinBufLength)，它的實現(xiàn)方法是:

首先通過Cstring::GetData()取得CstringData對象的指針。該指針是通過存放字符串的指針m_pchData先后偏移sizeof(CstringData)，從而得到了CstringData的地址。

然后根據(jù)參數(shù)nMinBufLength給定的值重新實例化一個CstringData對象，使得新的對象里的字符串緩沖長度能夠滿足nMinBufLength。

然后在重新設(shè)置一下新的CstringData中的一些描述值。

最后將新CstringData對象里的字符串緩沖直接返回給調(diào)用者。

這些過程用C++代碼描述就是：

   if (GetData()->nRefs > 1 || nMinBufLength > GetData()->nAllocLength)

   {

               // we have to grow the buffer

               CStringData* pOldData = GetData();

               int nOldLen = GetData()->nDataLength;   // AllocBuffer will tromp it

               if (nMinBufLength < nOldLen)

                           nMinBufLength = nOldLen;

               AllocBuffer(nMinBufLength);

               memcpy(m_pchData, pOldData->data(), (nOldLen+1)*sizeof(TCHAR));

               GetData()->nDataLength = nOldLen;

               CString::Release(pOldData);

   }

   ASSERT(GetData()->nRefs <= 1);

   // return a pointer to the character storage for this string

   ASSERT(m_pchData != NULL);

   return m_pchData;

很多時候，我們經(jīng)常的對大批量的字符串進行互相拷貝修改等，Cstring 使用了CopyBeforeWrite技術(shù)。使用這種方法，當利用一個Cstring對象a實例化另一個對象b的時候，其實兩個對象的數(shù)值是完全相同的，但是如果簡單的給兩個對象都申請內(nèi)存的話，對于只有幾個、幾十個字節(jié)的字符串還沒有什么，如果是一個幾K甚至幾M的數(shù)據(jù)量來說，是一個很大的浪費。

因此Cstring 在這個時候只是簡單的將新對象b的字符串地址m_pchData直接指向另一個對象a的字符串地址m_pchData。所做的額外工作是將對象a的內(nèi)存應用CstringData:: nRefs加一。

CString::CString(const CString& stringSrc)

{

               m_pchData = stringSrc.m_pchData;

               InterlockedIncrement(&GetData()->nRefs);

}


這樣當修改對象a或?qū)ο骲的字符串內(nèi)容時，首先檢查CstringData:: nRefs的值，如果大于一(等于一，說明只有自己一個應用該內(nèi)存空間)，說明該對象引用了別的對象內(nèi)存或者自己的內(nèi)存被別人應用，該對象首先將該應用值減一，然后將該內(nèi)存交給其他的對象管理，自己重新申請一塊內(nèi)存，并將原來內(nèi)存的內(nèi)容拷貝過來。

其實現(xiàn)的簡單代碼是：

void CString::CopyBeforeWrite()

{

   if (GetData()->nRefs > 1)

   {

               CStringData* pData = GetData();

               Release();

               AllocBuffer(pData->nDataLength);

memcpy(m_pchData, pData->data(),

            (pData- >nDataLength+1)*sizeof(TCHAR));

   }

}

其中Release 就是用來判斷該內(nèi)存的被引用情況的。

void CString::Release()

{

   if (GetData() != _afxDataNil)

   {

               if (InterlockedDecrement(&GetData()->nRefs) <= 0)

                           FreeData(GetData());

   }

}

當多個對象共享同一塊內(nèi)存時，這塊內(nèi)存就屬于多個對象，而不在屬于原來的申請這塊內(nèi)存的那個對象了。但是，每個對象在其生命結(jié)束時，都首先將這塊內(nèi)存的引用減一，然后再判斷這個引用值，如果小于等于零時，就將其釋放，否則，將之交給另外的正在引用這塊內(nèi)存的對象控制。

Cstring使用這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對于大數(shù)據(jù)量的字符串操作，可以節(jié)省很多頻繁申請釋放內(nèi)存的時間，有助于提升系統(tǒng)性能。

通過上面的分析，我們已經(jīng)對Cstring的內(nèi)部機制已經(jīng)有了一個大致的了解了。總的說來MFC中的Cstring是比較成功的。但是，由于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較復雜(使用CstringData)，所以在使用的時候就出現(xiàn)了很多的問題，最典型的一個就是用來描述內(nèi)存塊屬性的屬性值和實際的值不一致。出現(xiàn)這個問題的原因就是Cstring為了方便某些應用，提供了一些operations，這些operation可以直接返回內(nèi)存塊中的字符串的地址值，用戶可以通過對這個地址值指向的地址進行修改，但是，修改后又沒有調(diào)用相應的operations1使CstringData中的值來保持一致。比如，用戶可以首先通過operations得到字符串地址，然后將一些新的字符增加到這個字符串中，使得字符串的長度增加，但是，由于是直接通過指針修改的，所以描述該字符串長度的CstringData中的nDataLength卻還是原來的長度，因此當通過GetLength獲取字符串長度時，返回的必然是不正確的。

存在這些問題的operations下面一一介紹。

1.      GetBuffer

很多錯誤用法中最典型的一個就是Cstring:: GetBuffer ()了.查了MSDN,里面對這個operation的描述是:

Returns a pointer to the internal character buffer for the CString object. The returned LPTSTR is not const and thus allows direct modification of CString contents。

這段很清楚的說明，對于這個operation返回的字符串指針，我們可以直接修改其中的值:

   CString str1("This is the string 1");――――――――――――――――1

   int nOldLen = str1.GetLength();―――――――――――――――――2

   char* pstr1 = str1.GetBuffer( nOldLen );――――――――――――――3

   strcpy( pstr1, "modified" );――――――――――――――――――――4

   int nNewLen = str1.GetLength();―――――――――――――――――5

通過設(shè)置斷點，我們來運行并跟蹤這段代碼可以看出，當運行到三處時，str1的值是”This is the string 1”,并且nOldLen的值是20。當運行到5處時，發(fā)現(xiàn)，str1的值變成了”modified”。也就是說，對GetBuffer返回的字符串指針，我們將它做為參數(shù)傳遞給strcpy，試圖來修改這個字符串指針指向的地址，結(jié)果是修改成功，并且Cstring對象str1的值也響應的變成了” modified”。但是，我們接著再調(diào)用str1.GetLength()時卻意外的發(fā)現(xiàn)其返回值仍然是20，但是實際上此時str1中的字符串已經(jīng)變成了” modified”,也就是說這個時候返回的值應該是字符串” modified”的長度8！而不是20。現(xiàn)在Cstring工作已經(jīng)不正常了！這是怎么回事？

很顯然，str1工作不正常是在對通過GetBuffer返回的指針進行一個字符串拷貝之后的。

再看MSDN上的關(guān)于這個operation的說明，可以看到里面有這么一段話:

If you use the pointer returned by GetBuffer to change the string contents, you must call ReleaseBuffer before using any other CString member s.

原來在對GetBuffer返回的指針使用之后需要調(diào)用ReleaseBuffer，這樣才能使用其他Cstring的operations。上面的代碼中，我們在4－5處增建一行代碼:str2.ReleaseBuffer(),然后再觀察nNewLen,發(fā)現(xiàn)這個時候已經(jīng)是我們想要的值8了。

從Cstring的機理上也可以看出:GetBuffer返回的是CstringData對象里的字符串緩沖的首地址。根據(jù)這個地址，我們對這個地址里的值進行的修改，改變的只是CstringData里的字符串緩沖中的值， CstringData中的其他用來描述字符串緩沖的屬性的值已經(jīng)不是正確的了。比如此時CstringData:: nDataLength很顯然還是原來的值20，但是現(xiàn)在實際上字符串的長度已經(jīng)是8了。也就是說我們還需要對CstringData中的其他值進行修改。這也就是需要調(diào)用ReleaseBuffer()的原因了。

正如我們所預料的，ReleaseBuffer源代碼中顯示的正是我們所猜想的:

   CopyBeforeWrite(); // just in case GetBuffer was not called

   if (nNewLength == -1)

               nNewLength = lstrlen(m_pchData); // zero terminated

   ASSERT(nNewLength <= GetData()->nAllocLength);

   GetData()->nDataLength = nNewLength;

   m_pchData[nNewLength] = ''''\0'''';

其中CopyBeforeWrite是實現(xiàn)寫拷貝技術(shù)的，這里不管它。

下面的代碼就是重新設(shè)置CstringData對象中描述字符串長度的那個屬性值的。首先取得當前字符串的長度，然后通過GetData()取得CstringData的對象指針，并修改里面的nDataLength成員值。

但是，現(xiàn)在的問題是，我們雖然知道了錯誤的原因，知道了當修改了GetBuffer返回的指針所指向的值之后需要調(diào)用ReleaseBuffer才能使用Cstring的其他operations時，我們就能避免不在犯這個錯誤了。答案是否定的。這就像雖然每一個懂一點編程知識的人都知道通過new申請的內(nèi)存在使用完以后需要通過delete來釋放一樣，道理雖然很簡單，但是，最后實際的結(jié)果還是有由于忘記調(diào)用delete而出現(xiàn)了內(nèi)存泄漏。
實際工作中，常常是對GetBuffer返回的值進行了修改，但是最后卻忘記調(diào)用ReleaseBuffer來釋放。而且，由于這個錯誤不象new和delete人人都知道的并重視的，因此也沒有一個檢查機制來專門檢查，所以最終程序中由于忘記調(diào)用ReleaseBuffer而引起的錯誤被帶到了發(fā)行版本中。

要避免這個錯誤，方法很多。但是最簡單也是最有效的就是避免這種用法。很多時候，我們并不需要這種用法，我們完全可以通過其他的安全方法來實現(xiàn)。

比如上面的代碼，我們完全可以這樣寫:

   CString str1("This is the string 1");

   int nOldLen = str1.GetLength();

   str1 = "modified";

   int nNewLen = str1.GetLength();

但是有時候確實需要，比如:

我們需要將一個Cstring對象中的字符串進行一些轉(zhuǎn)換,這個轉(zhuǎn)換是通過調(diào)用一個dll里的函數(shù)Translate來完成的，但是要命的是，不知道什么原因，這個函數(shù)的參數(shù)使用的是char*型的:

DWORD Translate( char* pSrc, char *pDest, int nSrcLen, int nDestLen );

這個時候我們可能就需要這個方法了:

Cstring strDest;

Int nDestLen = 100;

DWORD dwRet = Translate( _strSrc.GetBuffer( _strSrc.GetLength() ),

strDest.GetBuffer(nDestLen),

_strSrc.GetLength(), nDestlen );

_strSrc.ReleaseBuffer();

strDest.ReleaseBuffer();

if ( SUCCESSCALL(dwRet) )

{

}

if ( FAILEDCALL(dwRet) )

{

}

的確，這種情況是存在的，但是，我還是建議盡量避免這種用法，如果確實需要使用，請不要使用一個專門的指針來保存GetBuffer返回的值，因為這樣常常會讓我們忘記調(diào)用ReleaseBuffer。就像上面的代碼，我們可以在調(diào)用GetBuffer之后馬上就調(diào)用ReleaseBuffer來調(diào)整Cstring對象。

2.      LPCTSTR

關(guān)于LPCTSTR的錯誤常常發(fā)生在初學者身上。

例如在調(diào)用函數(shù)

DWORD Translate( char* pSrc, char *pDest, int nSrcLen, int nDestLen );

時，初學者常常使用的方法就是:

int nLen = _strSrc.GetLength();

DWORD dwRet = Translate( (char*)(LPCTSTR)_strSrc),

(char*)(LPCTSTR)_strSrc),

nLen,

nLen);

if ( SUCCESSCALL(dwRet) )

{

}

if ( FAILEDCALL(dwRet) )

{

}

他原本的初衷是將轉(zhuǎn)換后的字符串仍然放在_strSrc中，但是，當調(diào)用完Translate以后之后再使用_strSrc時，卻發(fā)現(xiàn)_strSrc已經(jīng)工作不正常了。檢查代碼卻又找不到問題到底出在哪里。

其實這個問題和第一個問題是一樣的。Cstring類已經(jīng)將LPCTST重載了。在Cstring中LPCTST實際上已經(jīng)是一個operation了。對LPCTST的調(diào)用實際上和GetBuffer是類似的，直接返回CstringData對象中的字符串緩沖的首地址。

其C++代碼實現(xiàn)是:

_AFX_INLINE CString::operator LPCTSTR() const

   { return m_pchData; }

因此在使用完以后同樣需要調(diào)用ReleaseBuffer()。

但是，這個誰又能看出來呢?

其實這個問題的本質(zhì)原因出在類型轉(zhuǎn)換上。LPCTSTR返回的是一個const char*類型，因此使用這個指針來調(diào)用Translate編譯是不能通過的。對于一個初學者，或者一個有很長編程經(jīng)驗的人都會再通過強行類型轉(zhuǎn)換將const char*轉(zhuǎn)換為char*。最終造成了Cstring工作不正常，并且這樣也很容易造成緩沖溢出。

通過上面對于Cstring機制和一些容易出現(xiàn)的使用錯誤的描述，可以使我們更好的使用Cstring