为什么 #include <string> 在这里防止堆栈溢出错误？

Question

这是我的示例代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

class MyClass
{
    string figName;
public:
    MyClass(const string& s)
    {
        figName = s;
    }

    const string& getName() const
    {
        return figName;
    }
};

ostream& operator<<(ostream& ausgabe, const MyClass& f)
{
    ausgabe << f.getName();
    return ausgabe;
}

int main()
{
    MyClass f1("Hello");
    cout << f1;
    return 0;
}

如果我注释掉 #include <string>，我不会收到任何编译器错误，我猜是因为它是通过 #include <iostream> 包含的。如果我在 Microsoft VS 中 "right-click --> Go to Definition" 它们都指向 xstring 文件中的同一行：

typedef basic_string<char, char_traits<char>, allocator<char> >
    string;

但是当我运行我的程序时，我得到一个异常错误：

0x77846B6E (ntdll.dll) in OperatorString.exe: 0xC00000FD: Stack overflow (Parameter: 0x00000001, 0x01202FC4)

知道为什么在注释 #include <string> 时出现运行时间错误吗？我正在使用 VS 2013 Express。

Answer 1

的确，非常有趣的行为。

Any idea why I get I runtime error when commenting out #include <string>

使用 MS VC++ 编译器会发生错误，因为如果您不 #include <string> 您将不会为 std::string.[=39= 定义 operator<< ]

当编译器尝试编译 ausgabe << f.getName(); 时，它会查找为 std::string 定义的 operator<<。由于未定义，编译器会寻找替代方案。为 MyClass 定义了一个 operator<<，编译器尝试使用它，要使用它，它必须将 std::string 转换为 MyClass，这正是发生的情况，因为 MyClass 有一个非显式构造函数！因此，编译器最终会创建一个 MyClass 的新实例，并尝试将其再次流式传输到您的输出流。这导致无限递归：

 start:
     operator<<(MyClass) -> 
         MyClass::MyClass(MyClass::getName()) -> 
             operator<<(MyClass) -> ... goto start;

为避免错误，您需要 #include <string> 以确保为 std::string 定义了 operator<<。此外，您应该使 MyClass 构造函数显式化，以避免这种意外的转换。智慧法则：如果构造函数只接受一个参数，则将其显式化以避免隐式转换：

class MyClass
{
    string figName;
public:
    explicit MyClass(const string& s) // <<-- avoid implicit conversion
    {
        figName = s;
    }

    const string& getName() const
    {
        return figName;
    }
};

看起来 operator<< for std::string 仅在包含 <string> 时才定义（使用 MS 编译器），因此所有内容都会编译，但是您会遇到一些意外的行为operator<< 正在为 MyClass 递归调用，而不是为 std::string.

调用 operator<<

Does that mean that through #include <iostream> string is only included partly?

不，字符串是完整包含的，否则你将无法使用它。

Answer 2

问题是您的代码正在进行无限递归。 std::string (std::ostream& operator<<(std::ostream&, const std::string&)) 的流运算符在 <string> header 文件中声明，尽管 std::string 本身在其他 header 文件中声明（包括<iostream> 和 <string>).

当您不包含 <string> 时，编译器会尝试找到编译 ausgabe << f.getName();.

的方法

碰巧你已经为 MyClass 定义了一个流运算符和一个允许 std::string 的构造函数，所以编译器使用它（通过 implicit construction），创建一个递归打电话。

如果您声明 explicit 您的构造函数 (explicit MyClass(const std::string& s))，那么您的代码将无法再编译，因为无法使用 std::string 调用流运算符，并且您将被迫包括 <string> header.

编辑

我的测试环境是 VS 2010，从警告级别 1 (/W1) 开始，它会警告您有关问题：

warning C4717: 'operator<<' : recursive on all control paths, function will cause runtime stack overflow

为什么 #include <string> 在这里防止堆栈溢出错误？

Why is #include <string> preventing a stack overflow error here?

c++

string

stack-overflow

explicit