Memory management 如何在D中的堆上创建字符串？

我在D中编写一个trie，我希望每个trie对象都有一个指向某个数据的指针，如果该节点是trie中的终端节点，则该数据具有非NULL值，否则为NULL。在创建trie之前，数据的类型是不确定的（在C中，这将通过

void*

完成，但我计划通过模板来完成），这就是为什么需要指向堆对象的指针的原因之一

这需要我最终在堆上创建数据，此时trie节点可以指向它。实验中，似乎<<代码>新< /COD>执行这个任务，就像C++中那样。但是，由于某些原因，这在字符串中失败。以下代码起作用：

import std.stdio;

void main() {
    string *a;
    string b = "hello";
    a = &b;
    writefln("b = %s, a = %s, *a = %s", b, a, *a);
}
/* OUTPUT:
b = hello, a = 7FFF5C60D8B0, *a = hello
*/

但是，这一点失败了：

import std.stdio;

void main() {
    string *a;
    a = new string();
    writefln("a = %s, *a = %s", a, *a);
}
/* COMPILER FAILS WITH:
test.d(5): Error: new can only create structs, dynamic arrays or class objects, not string's
*/

有什么好处？如何在堆上创建字符串

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另外，如果编写D编译器的人正在阅读此文件，则“string”中的撇号是一个语法错误。

请记住

string

只是

不可变（char）[

。所以您不需要指针，因为

string

已经是一个动态数组

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至于创建它们，只需执行

newchar[X]

，而不是

newstring

因为字符串是动态数组，所以字符串内容已经在堆上了。但是，在您的情况下，最好使用char动态数组，因为您需要可变性

import std.stdio;

void main() {
  char[] a = null; // redundant as dynamic arrays are initialized to null
  writefln("a = \"%s\", a.ptr = %s", a, a.ptr); // prints: a = "", a.ptr = null
  a = "hello".dup; // dup is required because a is mutable
  writefln("a = \"%s\", a.ptr = %s", a, a.ptr); // prints: a = "hello", a.ptr = 7F3146469FF0
}

请注意，您实际上并没有保存数组的内容，而是保存数组的一部分。数组由运行时处理，并在堆上分配。

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这篇文章是关于这个主题的一篇好文章

字符串总是在堆上分配。这与任何其他动态数组相同（

T[]

，

string

只是type

不可变（char）[

的别名）

如果只需要一个指针，有两种方法：

auto str = "some immutable(char) array";
auto ptr1 = &str; // return pointer to reference to string (immutable(char)[]*)
auto ptr2 = str.ptr; // return pointer to first element in string (char*)

如果需要指向空字符串的指针，请使用以下命令：

auto ptr = &"";

auto mutableString1 = cast(char[])"Convert to mutable."; // shouldn't be used
// or
auto mutableString2 = "Convert to mutable.".dup; // T[].dup returns mutable duplicate of array

请记住，您不能更改字符串中任何单个字符的值（因为它们是不可变的）。如果要对字符串中的字符进行操作，请使用以下命令：

auto ptr = &"";

auto mutableString1 = cast(char[])"Convert to mutable."; // shouldn't be used
// or
auto mutableString2 = "Convert to mutable.".dup; // T[].dup returns mutable duplicate of array

通常你应该避免使用指针，除非你完全知道自己在做什么

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从内存的角度来看，任何指针都占用4B（对于x64机器为8B）内存，但如果您使用指向数组的指针，那么，如果指针不为null，则有12B（+数组中的数据）内存在使用。4B if from pointer和8B是从引用到数组的，因为数组引用由两个指针组成。数组中一对一和一对最后的元素。

如果您只能使用一个指针，并且不想使用Marmyst答案中的建议（

&str

在他的示例中创建了一个对堆栈的引用，您可能不需要，

str.ptr

会丢失有关字符串长度的信息，因为D个字符串并不总是以零结尾）您可以这样做：

请记住，您可以将D数组（以及字符串）视为具有数据指针和长度成员的结构：

struct ArraySlice(T)
{
    T* ptr;
    size_t length;
}

因此，在处理数组时，数组的内容始终在堆上，但ptr/length组合类型是一种值类型，因此通常保留在堆栈上。我不知道为什么编译器不允许您使用new在堆上创建该值类型，但您始终可以手动创建：

import core.memory;
import std.stdio;

string* ptr;

void alloc()
{
    ptr = cast(string*)GC.malloc(string.sizeof);
    *ptr = "Hello World!";
}

void main()
{
    alloc();
    writefln("ptr=%s, ptr.ptr=%s, ptr.length=%s, *ptr=%s", ptr, ptr.ptr, ptr.length, *ptr);
}

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您不应该从

string

强制转换为

char[]

，而是直接使用

char[]

（然后可以使用

assumeUnique更好地上转换）您是对的。从字符串强制转换有潜在危险，因为字符串的数据在引用之间共享。安全方法应该使用
dup
属性（添加到原始答案中）。您可能还想提到返回不可变副本的idup。我没有提到
idup
，因为我不确定这是如何工作的。我知道，当调用可变副本时，此调用返回数组的不可变副本，但当调用不可变数组时，会返回什么？根据我对D的了解（我大约一周前才开始学习D）此调用不应返回数组的副本，而应返回一个新引用，因为immutable不能在其生存期内更改其状态（根据immutable的定义，尤其是在字符串的情况下）。两个不可变副本浪费内存，编译器不应允许这样做，但在这种情况下，第二个副本不再重复。另外，如果编写D编译器的人正在阅读此文件，“string'S”中的撇号是一个语法错误。“不，这是故意的。如果需要，应该使用原始字符串。auto-mystring=`string'S`；