【C++】结构体中的 std::string：赋值操作的安全性与 memset和memcpy 的陷阱

当结构体中包含 std::string 等标准库对象时，不建议使用 memset 和 memcpy来对结构体进行赋值 ：

1. 强调构造/析构函数
   memset 和 memcpy 直接操作内存，会绕过对象的构造函数和析构函数。对于 std::string 这样的非平凡（non-trivial）类型：

   • 使用 memset 清零对象时，未调用构造函数，对象可能未正确初始化。
   • 使用 memcpy 复制对象后，析构时可能多次释放同一内存（浅拷贝导致重复析构）。

2. 未定义行为的具体表现
   在错误示例中：

   • memset(&user1, 0, sizeof(User))：将 user1.name 的内部指针置为 nullptr，后续调用析构函数时可能触发 delete nullptr（安全），但若 memset 填充非零值，可能引发非法内存释放。
   • memcpy(&user1, &user2, sizeof(User))：复制后 user1.name 和 user2.name 指向同一内存。当二者析构时，同一内存会被释放两次（双重释放，导致崩溃）。

3. 标准库容器的通用性
   规则不仅适用于 std::string，也适用于其他管理资源的类型（如 std::vector、std::map）。例如：

   struct Data {
       std::vector<int> values;
   };
   Data a;
   a.values.push_back(42);
   Data b;
   memcpy(&b, &a, sizeof(Data)); // 危险：b.values 的指针与 a.values 相同
   

4. C++对象的“生命周期”管理
   C++ 依赖于构造函数和析构函数管理资源。手动内存操作（如 memset/memcpy）会破坏 RAII（资源获取即初始化）原则，导致资源泄漏或非法操作。

5. 例外情况
   若结构体仅包含平凡类型（POD，如 int、float、原始数组等），可使用 memset 和 memcpy。例如：

   struct Point {
       int x, y;
   };
   Point p1{1, 2};
   Point p2;
   memcpy(&p2, &p1, sizeof(Point)); // 安全：Point 是平凡类型
   

演示代码

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

// 定义包含 std::string 的结构体
struct User {
    std::string name;
    int age;
};

// 错误示范：使用 memset 和 memcpy（危险！）
void wrongExample() {
    User user1;
    // 错误：memset 会破坏 std::string 的内部状态
    memset(&user1, 0, sizeof(User));

    User user2;
    user2.name = "Alice";
    user2.age = 30;

    // 错误：memcpy 仅浅拷贝指针，导致 user1.name 成为悬垂指针
    memcpy(&user1, &user2, sizeof(User));

    // 访问 user1.name 会导致未定义行为（崩溃或乱码）
    std::cout << "Wrong Example: " << user1.name << std::endl;
}
// 正确示范：依赖默认构造和赋值操作
void correctExample() {
    User user1; // 自动调用默认构造函数，name 初始化为空字符串
    user1.age = 25;

    User user2;
    user2.name = "Bob";
    user2.age = 30;

    // 正确：使用赋值操作符进行深拷贝
    user1 = user2;

    // 安全访问，输出 "Bob"
    std::cout << "Correct Example: " << user1.name << std::endl;
}

int main() {
    std::cout << "演示错误做法：" << std::endl;
    wrongExample(); // 可能触发未定义行为（如崩溃）

    std::cout << "\n演示正确做法：" << std::endl;
    correctExample(); // 正常输出 "Bob"

    return 0;
}