为什么我的两个元组包含以相同方式创建的字符串，而不是相等的？

Question

我正在使用 Microsoft Visual C++ 将以下程序编译为 C++20 程序：

#include <iostream>
#include <tuple>

int main()
{
    auto t1 = std::make_tuple("one", "two", "three");
    auto t2 = std::make_tuple("one", "two", "three");
    
    std::cout << "(t1 == t2) is " << std::boolalpha << (t1 == t2) << "\n";
    std::cout << "(t1 != t2) is " << std::boolalpha << (t1 != t2) << "\n";

    return 0;
}

当我运行它时，我看到以下输出：

(t1 == t2) is false
(t1 != t2) is true

元组是相同的，那么为什么它的比较结果是错误的呢？我该如何解决？

Answer 1

您正在比较指向字符缓冲区的指针，而不是字符串。

有时编译器会将两个不同的"one"s 转入同一个缓冲区，有时则不会。

在你的情况下，它不是。可能是调试版本。

添加#include <string_view>，然后

using namespace std::literals;

auto t1 = std::make_tuple("one"sv, "two"sv, "three"sv);
auto t2 = std::make_tuple("one"sv, "two"sv, "three"sv);

你会得到你所期望的。（在c++17 之前的编译器中，使用<string>and""s代替<string_view>and ""sv）。

Answer 2

的类型是"one"什么？这不是字符串，而是字符串文字。

您的问题基本上归结为以下代码：

char const* a = "one";
char const* b = "one";

std::cout << "(a == b) is " << std::boolalpha << (a == b) << "\n";
std::cout << "(a != b) is " << std::boolalpha << (a != b) << "\n";

这很可能会输出相同的结果。

这是因为字符串文字将衰减为char const*. 比较两个指针比较它们在内存中的位置。现在这是一个你的编译器是否将字符串文字折叠成一个的问题。如果字符串文字被折叠，那么它们将相等，如果不是，它们将不相等。这可能因不同的优化级别而异。

那么你如何修正你的比较呢？

最好使用，std::string_view因为您似乎不需要拥有或更改其内容：

using namespace std::literals;

// ... 

auto t1 = std::make_tuple("one"sv, "two"sv, "three"sv);
auto t2 = std::make_tuple("one"sv, "two"sv, "three"sv);

的std::string_view类是一个指针和一个大小的简单封装，并定义一个比较操作用于检查值相等。

Answer 3

该问题与 C++20 无关，而是来自字符串文字的实现方式。答案例如在这里：

为什么（仅）某些编译器对相同的字符串文字使用相同的地址？

简而言之，您的程序属于“未定义的 未指定行为”类别，因为它假定相同的 C 样式字符串文字具有相同的地址。这是因为像"a" == "a"比较地址这样的表达式，而不是内容。你的代码可以变得安全，可预测的，如果你使用的std::string文字，如"one"s，"one"sv等，看https://en.cppreference.com/w/cpp/string/basic_string/operator%22%22s

Answer 4

auto并不总是你的朋友。我认为在没有样板的情况下获得可靠的“正确”行为的正确方法是明确使用您知道具有值相等的类型。然后你也可以省略make_tuple并简单地使用初始化列表构造函数：

#include <string>
#include <tuple>
#include <iostream>

typedef std::tuple<std::string, std::string, std::string> StrTriple;

int main() {
  
  StrTriple t1{"one", "two", "three"};
  StrTriple t2{"one", "two", "three"};

  std::cout << "(t1 == t2) is " << std::boolalpha << (t1 == t2) << "\n";
  std::cout << "(t1 != t2) is " << std::boolalpha << (t1 != t2) << "\n";

    return 0;
}

毫无疑问，有些人会争辩说内存管理std::string会产生不必要的开销。string_view 可能更可取，但是在现实世界的应用程序中，字符串无论如何都需要在某处动态分配。