Dlaczego ostream wypisuje `1` dla łańcucha zdefiniowanego jako` volatile char [] `?

Question

Rozważmy następujący (sztuczny) Przykład:

#include <cstdio> 
#include <iostream> 

int main() { 
    volatile char test[] = "abc"; 
    std::printf("%s\n", test); 
    std::cout << test << "\n"; 
} 

Kompilacja ją GCC i biegania daje następujący wynik:

$ g++ test.cc 
$ ./a.out 
abc 
1 

Jak widać printf wydruki ciąg poprawnie podczas cout drukuje 1. Dlaczego pisanie do cout powoduje w tym przypadku 1?

Answer 1

jedynym odpowiednim przeciążeniu operator<< że dla bool, tak więc matryca jest przekształcany (poprzez wskaźnik) do bool, dając true od jego adres nie jest zerowy. Ten wynik jest wyświetlany jako 1, chyba że używasz manipulatora std::boolalpha.

Nie można użyć przeciążenie dla const char * które wyjście ciąg, albo że za const void * które wyjściowa wartość wskaźnika, ponieważ te konwersje wymagałoby usunięcie volatile kwalifikator. Niejawne konwersje wskaźników mogą dodawać kwalifikatory, ale nie mogą ich usuwać.

Aby wyjściu ciąg, trzeba by wyrzucać kwalifikator:

std::cout << const_cast<const char*>(test) << "\n"; 

ale pamiętaj, że to daje niezdefiniowane zachowanie, ponieważ będzie dostępna tablica się tak, jakby nie były niestabilne.

printf to staroszkolna funkcja variadyczna, nie dająca żadnego rodzaju bezpieczeństwa. Specyfikator %s powoduje, że interpretuje on argument jako const char *, czymkolwiek on jest.

Answer 2

std::basic_ostream::operator<< ma tylko przeciążenie dla const char* lub const void* który nie pasuje w tym przypadku, ponieważ nie można odrzucić lotny kwalifikator bez obsady, jest to ujęte w draft C++ standard sekcji 4.4Kwalifikacyjnych konwersji który mówi:

prvalue typu „wskaźnik CV1 T” może być przekształcony w prvalue z typu „wskaźnik do CV2 T”, gdy „CV2 T” jest bardziej obiecujące niż CV CV1 „T”.

więc jest używana wersja bool a ponieważ nie jest nullptr wynik jest true.

Po usunięciu kwalifikatora zmiennego z test zapewni to oczekiwany wynik. Kilka odpowiedzi sugeruje użycie const_cast do usunięcia lotnych kwalifikatorów, ale jest to niezdefiniowane zachowanie. Możemy zobaczyć, przechodząc do sekcji 7.1.6.1CV-kwalifikatorów pkt który mówi:

Jeśli próbuje się odnosić do obiektu określonym z lotny wykwalifikowanej typu poprzez zastosowanie a glvalue z typem nielotnym, zachowanie programu jest niezdefiniowane.

const_cast w tym przypadku daje prvalue ale dereferencing że wskaźnik daje się lwartość które powoływania niezdefiniowanej zachowanie.

Answer 3

Odpowiedź znaleziono here przez minimalną ilością poszukiwań internetowej:

Krótka odpowiedź: cout interpretuje obiekt jako bool powodu volatile kwalifikacjach. To dziwne przeciążenie dla operatora <<.

Długa odpowiedź: Lotny wskaźnik nie może być przekształcony w nieulotnej wskaźnik bez wyraźnego obsady, więc ani char* ani przeciążenie void* mogą być stosowane, gdy operator << nazywa. Nie ma lotnego, kwalifikowanego przeciążenia, a najbliższym przeciążeniem jest przeciążenie bool, dlatego tablica jest interpretowana jako wartość boolowska, a nie jako adres lub ciąg.

Można go naprawić na kilka sposobów, ale wyraźne obsada jest chyba to, czego chciał: (. Osobiście chciałbym rzucić do const char*)

std::cout<< (char*)test <<std::endl; 

Answer 4

To volatile kwalifikator że rzuca to na bool, spróbuj zamiast:

std::cout << const_cast<char*>(test) << "\n";