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>我没有收到任何编译器错误，我想是因为它是通过#include <iostream>包含的。如果我在 VS 中"右键单击 --> 转到定义">Microsoft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，我收到一个异常错误：

运算符字符串.exe中的0x77846B6E (ntdll.dll)：0xC00000FD：堆栈溢出(参数：0x00000001、0x01202FC4)

知道为什么我在注释掉#include <string>时出现运行时错误吗？我正在使用VS 2013 Express。

Answer 1

确实，非常有趣的行为。

知道为什么我在注释掉#include <string>时出现运行时错误

使用MS VC ++编译器时会发生错误，因为如果不#include <string>，则不会为std::string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<<。由于它未定义，编译器会寻找替代项。有一个为MyClass定义的operator<<，编译器尝试使用它，并且要使用它，它必须将std::string转换为MyClass这正是发生的事情，因为MyClass有一个非显式构造函数！因此，编译器最终会创建MyClass的新实例，并尝试将其再次流式传输到输出流。这会导致无休止的递归：

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，还应显式MyClass构造函数以避免这种意外转换。 智慧法则：如果构造函数只接受一个参数以避免隐式转换，则使其显式

：

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

看起来只有当包含<string>(与 MS 编译器一起)时才定义std::string的operator<<，因此一切都会编译，但是您会遇到一些意外的行为，因为operator<<被递归调用MyClass而不是为operator<<调用std::string。

这是否意味着通过#include <iostream>字符串仅包含部分内容？

不，字符串是完全包含的，否则您将无法使用它。

Answer 2

问题是你的代码正在执行无限递归。std::string(std::ostream& operator<<(std::ostream&, const std::string&)) 的流运算符在头文件中声明<string>，尽管std::string本身在其他头文件中声明(<iostream>和<string>都包含)。

当您不包含<string>编译器会尝试找到一种编译ausgabe << f.getName();的方法。

碰巧您已经为MyClass定义了流运算符和接受std::string的构造函数，因此编译器使用它(通过隐式构造)，创建了一个递归调用。

如果你声明explicit你的构造函数(explicit MyClass(const std::string& s))，那么你的代码将不再编译，因为没有办法用std::string调用流运算符，你将被迫包含<string>标头。

编辑

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

警告 C4717："运算符<<"：在所有控制路径上递归，函数将导致运行时堆栈溢出