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C++字符串完全指引之二 —— 字符串封裝類


原著：Michael Dunn

作者：Chengjie Sun

原文出處：CodeProject：The Complete Guide to C++ Strings, Part II

Rule #1 of string classes

　　使用cast來實現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換是不好的做法，除非有文檔明確指出這種轉(zhuǎn)換可以使用。
促使我寫這兩篇文章的原因是字符串類型轉(zhuǎn)換中經(jīng)常遇到的一些問題。當(dāng)我們使用cast把字符串從類型X轉(zhuǎn)換到類型Z的時候，我們不知道為什么代碼不能正常工作。各種各樣的字符串類型，尤其是BSTR，幾乎沒有在任何一個地方的文檔中被明確的指出可以用cast來實現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換。所以我想一些人可能會使用cast來實現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換并希望這種轉(zhuǎn)換能夠正常工作。
　　除非源字符串是一個被明確指明支持轉(zhuǎn)換操作符的字符串包裝類，否則cast不對字符串做任何轉(zhuǎn)換。對常量字符串使用cast不會起到任何作用，所以下面的代碼：

void SomeFunc ( LPCWSTR widestr );main(){  SomeFunc ( (LPCWSTR) "C:\\foo.txt" );  // WRONG!}      

C-style strings and typedefs

　　正如我在第一部分中提到的，windows APIs 是用TCHARs來定義的，在編譯時，它可以根據(jù)你是否定義_MBCS或者_(dá)UNICODE被編譯成MBCS或者Unicode字符。你可以參看第一部分中對TCHAR的完整描述，這里為了方便，我列出了字符的typedefs

　　一個增加的字符類型是OLETYPE。它表示自動化接口（如word提供的可以使你操作文檔的接口）中使用的字符類型。這種類型一般被定義成wchar_t，然而如果你定義了OLE2ANSI預(yù)處理標(biāo)記，OLECHAR將會被定義成char類型。我知道現(xiàn)在已經(jīng)沒有理由定義OLE2ANSI（從MFC3以后，微軟已經(jīng)不使用它了），所以從現(xiàn)在起我將把OLECHAR當(dāng)作Unicode字符。
這里給出你將會看到的一些OLECHAR相關(guān)的typedefs：

　　還有兩個用于包圍字符串和字符常量的宏定義，它們可以使同樣的代碼被用于MBCS和Unicode builds ：

　　在文檔或例程中，你還會看到好多_T的變體。有四個等價的宏定義，它們是TEXT, _TEXT, __TEXT和__T，它們都起同樣的做用。

　　注意字符串的長度是如何被加到字符串?dāng)?shù)據(jù)中的。長度是DWORD類型的，保存了字符串中包含的字節(jié)數(shù)，但不包括結(jié)束標(biāo)記。在這個例子中，"Bob"包含3個Unicode字符（不包括結(jié)束符），總共6個字節(jié)。字符串的長度被預(yù)先存儲好，以便當(dāng)一個BSTR在進(jìn)程或者計算機(jī)之間被傳遞時，COM庫知道多少數(shù)據(jù)需要傳送。（另一方面，一個BSTR能夠存儲任意數(shù)據(jù)塊，而不僅僅是字符，它還可以包含嵌入在數(shù)據(jù)中的0字符。然而，由于這篇文章的目的，我將不考慮那些情況）。
　　在 C++ 中，一個 BSTR 實際上就是一個指向字符串中第一個字符的指針。它的定義如下：

BSTR bstr = NULL;  bstr = SysAllocString ( L"Hi Bob!" );   if ( NULL == bstr )    // out of memory error   // Use bstr here... SysFreeString ( bstr );      

// Constructing_bstr_t bs1 = "char string";       // construct from a LPCSTR_bstr_t bs2 = L"wide char string"; // construct from a LPCWSTR_bstr_t bs3 = bs1;                 // copy from another _bstr_t_variant_t v = "Bob";_bstr_t bs4 = v;                   // construct from a _variant_t that has a string // Extracting dataLPCSTR psz1 = bs1;              // automatically converts to MBCS stringLPCSTR psz2 = (LPCSTR) bs1;     // cast OK, same as previous lineLPCWSTR pwsz1 = bs1;            // returns the internal Unicode stringLPCWSTR pwsz2 = (LPCWSTR) bs1;  // cast OK, same as previous lineBSTR    bstr = bs1.copy();      // copies bs1, returns it as a BSTR   // ...SysFreeString ( bstr );      

// Constructing_variant_t v1 = "char string";       // construct from a LPCSTR_variant_t v2 = L"wide char string"; // construct from a LPCWSTR_bstr_t bs1 = "Bob";_variant_t v3 = bs1;                 // copy from a _bstr_t object // Extracting data_bstr_t bs2 = v1;           // extract BSTR from the VARIANT_bstr_t bs3 = (_bstr_t) v1; // cast OK, same as previous line      

// Specializationstypedef basic_string tstring; // string of TCHARs // Constructingstring str = "char string";         // construct from a LPCSTRwstring wstr = L"wide char string"; // construct from a LPCWSTRtstring tstr = _T("TCHAR string");  // construct from a LPCTSTR // Extracting dataLPCSTR psz = str.c_str();    // read-only pointer to str‘‘s bufferLPCWSTR pwsz = wstr.c_str(); // read-only pointer to wstr‘‘s bufferLPCTSTR ptsz = tstr.c_str(); // read-only pointer to tstr‘‘s buffer

// Example, construct _bstr_t from basic_string_bstr_t bs1 = str.c_str();  // construct a _bstr_t from a LPCSTR_bstr_t bs2 = wstr.c_str(); // construct a _bstr_t from a LPCWSTR      

// Sample interface:struct IStuff : public IUnknown{  // Boilerplate COM stuff omitted...  STDMETHOD(SetText)(BSTR bsText);  STDMETHOD(GetText)(BSTR* pbsText);};      

CComBSTR bs1;CComBSTR bs2 = "new text";   pStuff->GetText ( &bs1 );       // ok, takes address of internal BSTR  pStuff->SetText ( bs2 );        // ok, calls BSTR converter  pStuff->SetText ( (BSTR) bs2 ); // cast ok, same as previous line      

// ConstructingCComBSTR bs1 = "char string";       // construct from a LPCSTRCComBSTR bs2 = L"wide char string"; // construct from a LPCWSTRCComBSTR bs3 = bs1;                 // copy from another CComBSTRCComBSTR bs4;  bs4.LoadString ( IDS_SOME_STR );  // load string from string table// Extracting dataBSTR bstr1 = bs1;        // returns internal BSTR, but don‘‘t modify it!BSTR bstr2 = (BSTR) bs1; // cast ok, same as previous lineBSTR bstr3 = bs1.Copy(); // copies bs1, returns it as a BSTRBSTR bstr4;  bstr4 = bs1.Detach();  // bs1 no longer manages its BSTR  // ...  SysFreeString ( bstr3 );  SysFreeString ( bstr4 );      

std::list< CAdapt<CComBSTR> > bstr_list;

　　CAdapt提供容器所需要的操作符，但這些操作符對你的代碼是透明的。你可以把一個bstr_list當(dāng)作一個CComBSTR的list來使用。

CComVariant
　　CComVariant是VARIANT的封裝類。然而，不像_variant_t，在CComVariant中VARIANT沒有被隱藏。事實上你需要直接訪問VARIANT的成員。CComVariant提供了很多構(gòu)造函數(shù)來對VARIANT能夠包含的多種類型進(jìn)行處理。這里，我將只介紹和字符串相關(guān)的操作。

// ConstructingCComVariant v1 = "char string";       // construct from a LPCSTRCComVariant v2 = L"wide char string"; // construct from a LPCWSTRCComBSTR bs1 = "BSTR bob";CComVariant v3 = (BSTR) bs1;          // copy from a BSTR // Extracting dataCComBSTR bs2 = v1.bstrVal;            // extract BSTR from the VARIANT      

CComVariant v4 = ... // Init v4 from somewhereCComBSTR bs3;   if ( SUCCEEDED( v4.ChangeType ( VT_BSTR ) ))    bs3 = v4.bstrVal;      

A: MBCS string, char* (A for ANSI)W: Unicode string, wchar_t* (W for wide)T: TCHAR string, TCHAR*OLE: OLECHAR string, OLECHAR* (in practice, equivalent to W)BSTR: BSTR (used as the destination type only)

　　所以，W2A()宏把一個Unicode字符串轉(zhuǎn)換成一個MBCS字符串。T2CW()宏把一個TCHAR字符串轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)成一個Unicode字符串常量。
　　為了使用這些宏，需要先包含atlconv.h頭文件。你甚至可以在非ATL工程中包含這個頭文件來使用其中定義的宏，因為這個頭文件獨立于ATL中的其他部分，不需要一個_Module全局變量。當(dāng)你在一個函數(shù)中使用轉(zhuǎn)換宏時，需要把USES_CONVERSION宏放在函數(shù)的開頭。它定義了轉(zhuǎn)換宏所需的一些局部變量。
　　當(dāng)轉(zhuǎn)換的目的類型是除了BSTR以外的其他類型時，被轉(zhuǎn)換的字符串是存在棧中的。所以，如果你想讓字符串的生命周期比當(dāng)前的函數(shù)長，你需要把這個字符串拷貝到其他的字符串類中。當(dāng)目的類型是BSTR時，內(nèi)存不會自動被釋放，你必須把返回值賦給一個BSTR變量或者一個BSTR封裝類以避免內(nèi)存泄漏。
　　下面是一些各種轉(zhuǎn)換宏的使用例子：

// Functions taking various strings:void Foo ( LPCWSTR wstr );void Bar ( BSTR bstr );// Functions returning strings:void Baz ( BSTR* pbstr );#include <atlconv.h>main(){using std::string;USES_CONVERSION;    // declare locals used by the ATL macros// Example 1: Send an MBCS string to Foo()LPCSTR psz1 = "Bob";string str1 = "Bob";   Foo ( A2CW(psz1) );  Foo ( A2CW(str1.c_str()) ); // Example 2: Send a MBCS and Unicode string to Bar()LPCSTR psz2 = "Bob";LPCWSTR wsz = L"Bob";BSTR bs1;CComBSTR bs2;   bs1 = A2BSTR(psz2);         // create a BSTR  bs2.Attach ( W2BSTR(wsz) ); // ditto, assign to a CComBSTR   Bar ( bs1 );  Bar ( bs2 );   SysFreeString ( bs1 );      // free bs1 memory  // No need to free bs2 since CComBSTR will do it for us. // Example 3: Convert the BSTR returned by Baz()BSTR bs3 = NULL;string str2;  Baz ( &bs3 );          // Baz() fills in bs3  str2 = W2CA(bs3);      // convert to an MBCS string  SysFreeString ( bs3 ); // free bs3 memory}      

// ConstructingCString s1 = "char string";  // construct from a LPCSTRCString s2 = L"wide char string";  // construct from a LPCWSTRCString s3 ( ‘‘ ‘‘, 100 );  // pre-allocate a 100-byte buffer, fill with spacesCString s4 = "New window text";   // You can pass a CString in place of an LPCTSTR:  SetWindowText ( hwndSomeWindow, s4 );   // Or, equivalently, explicitly cast the CString:  SetWindowText ( hwndSomeWindow, (LPCTSTR) s4 );        

// Constructing/loading from string tableCString s5 ( (LPCTSTR) IDS_SOME_STR );  // load from string tableCString s6, s7;   // Load from string table.  s6.LoadString ( IDS_SOME_STR );   // Load printf-style format string from the string table:  s7.Format ( IDS_SOME_FORMAT, "bob", nSomeStuff, ... );  

CString str = _T("new text");LVITEM item = {0};  item.mask = LVIF_TEXT;  item.iItem = 1;  item.pszText = (LPTSTR)(LPCTSTR) str; // WRONG!  item.pszText = str.GetBuffer(0);      // correct   ListView_SetItem ( &item );str.ReleaseBuffer();  // return control of the buffer to str      

// Converting to BSTRCString s5 = "Bob!";BSTR bs1 = NULL, bs2 = NULL;  bs1 = s5.AllocSysString();  s5.SetSysString ( &bs2 );  SysFreeString ( bs1 );  SysFreeString ( bs2 );      

// ConstructingCString s1 = _T("tchar string");COleVariant v1 = _T("Bob"); // construct from an LPCTSTRCOleVariant v2 = s1; // copy from a CString      

// Extracting dataCOleVariant v3 = ...; // fill in v3 from somewhereBSTR bs = NULL;  try    {    v3.ChangeType ( VT_BSTR );    bs = v3.bstrVal;    }  catch ( COleException* e )    {    // error, couldn‘‘t convert    }  SysFreeString ( bs );      

// ConstructingString* ms = S"This is a nice managed string";      

String* ms1 = S"this is nice";String* ms2 = S"this is nice";String* ms3 = L"this is nice";  Console::WriteLine ( ms1 == ms2 ); // prints true  Console::WriteLine ( ms1 == ms3);  // prints false      

  Console::WriteLine ( ms1->CompareTo(ms2) );  Console::WriteLine ( ms1->CompareTo(ms3) );      

CString s1 ( "hello world" );String* s2 ( s1 );  // copy from a CString      

String* s1 = S"Three cats";CString s2 ( s1 );      

  CStringT ( System::String* pString );      

String* s1 = S"Three cats";  Console::WriteLine ( s1 );const __wchar_t __pin* pstr = PtrToStringChars(s1);  for ( int i = 0; i < wcslen(pstr); i++ )    (*const_cast<__wchar_t*>(pstr+i))++;  Console::WriteLine ( s1 );      

_bstr_t bs = L"Bob!";ATLTRACE("The string is: %s in line %d\n", (LPCSTR) bs, nLine);

　　如果你忘了使用轉(zhuǎn)換符而把整個_bstr_t對象傳給了函數(shù)，將會顯示一些毫無意義的輸出，因為_bstr_t保存的內(nèi)部數(shù)據(jù)會全部被輸出。