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1、深入解析 MFC - CString 的内存结构 VC6 的时候记得看过 CString 的源代码，并不复杂，应该是从 VC7 开始，MFC和 ATL 共用一个 CString 了，新的 CString 使用了模板技术和其它技术，值得一提。先 看 CString 的定义：typedef CAtlString CString;如果想明确使用 ANSI 和 UNICODE 版本，可以使用 CStringA 和 CStringW，看它们的定义：typedef CAtlStringW CStringW;typedef CAtlStringA CStringA;以上三个 Atl 版本的 String，其
2、定义为：typedef CStringT CAtlStringW;typedef CStringT CAtlStringA;typedef CStringT CAtlString;因此，CStringT 才是真实的 CString 类。templateclass CStringT : public CSimpleStringT:c_bIsMFCDLLTraits ;CStringT 有两个模板参数，第一个表明字符类型，第二个参数从源代码中知道是 StrTraitATL：template class StrTraitATL : public StringIteratorpublic:static
3、 HINSTANCE FindStringResourceInstance(_in UINT nID) throw()return( AtlFindStringResourceInstance( nID ) ); static IAtlStringMgr* GetDefaultManager() throw()return( ;从类声明看到他提供了一个字符串管理器，字符迭代器和从资源中获得字符串的功能。字符串管理器比较重要，后面会提到。CStringT 没有成员变量，封装了很多好用的字符串函数，数据在基类CSimpleStringT 中。CSimpleStringT 只有一个成员变量 m_ps
4、zData，不要小看这个变量，在它身上，有着很多秘密，绝对不是他的声明那么朴实：PXSTR m_pszData;PXSTR 就是 char 或者 wchar_t，只不过被模板的特化技术封装了一下。CSimpleStringT 没有直接操作 m_pszData，而是通过成员函数 GetData 来获得，看一下这个函数：CStringData* GetData() const throw()return( reinterpret_cast( m_pszData )-1 );这 个函数将 m_pszData 指向的内存转成 CStringData 类型，然后往前移动sizeof(CStringDat
5、a)的长度，指向了一个 CStringData 对象。m_pszData 的秘密就在此处，实际上，每次分配内存时，都会多分配一段 sizeof(CStringData)长度的 内存，最前面这段数据格式化为 CStringData 对象，然后 m_pszData 指向其后的数据，这才是字符串。|_|_|CStringData m_pszData再看 CStringData 的声明：struct CStringDataIAtlStringMgr* pStringMgr; / String manager for this CStringDataint nDataLength; / Length o
6、f currently used data in XCHARs (not including terminating null)int nAllocLength; / Length of allocated data in XCHARs (not including terminating null)long nRefs; / Reference count: negative = locked/ XCHAR datanAllocLength+1 / A CStringData is always followed in memory by the actual array of charac
7、ter data;CStringData 包含了这个字符串的所有信息，包括字符串长度，内存长度和引用计数，另外还有一个字符串管理器指针，这个指针从前面所提到的模板参数StrTraitATL 中得到。再看看接口 IAtlStringMgr 的声明：_interface IAtlStringMgrpublic:/ Allocate a new CStringDataCStringData* Allocate( int nAllocLength, int nCharSize ) throw();/ Free an existing CStringDatavoid Free( CStringData*
8、 pData ) throw();/ Change the size of an existing CStringDataCStringData* Reallocate( CStringData* pData, int nAllocLength, int nCharSize ) throw(); / Get the CStringData for a Nil stringCStringData* GetNilString() throw();IAtlStringMgr* Clone() throw();IAtlStringMgr 提供了字符串内存的分配和销毁。具体实现参考类CAfxString
9、Mgr。 我们还是先看看一个字符串是如何赋值的吧，给下面第二行代码加上断点，调试进入：CString s;s = LHello world;一直跟踪到 wmemcpy_s 函数，才找到了拷贝的函数，以下是堆栈：s = LHello world;CStringT:operator=() / aCSimpleStringT:operator=() / bSetString(const wchar_t * pszSrc) / cSetString(const wchar_t * pszSrc, int nLength) / dCopyChars / e一行行来分析：a，调用基类 CSimpleStr
10、ingT 的操作符=b，调用 SetStringc，求字符串 pszSrc 长度，调用两个参数的 SetStringd，调用 GetBuffer 分配内存空间，然后判断新字符串是否与现有字符串重叠，重叠调用 CopyCharsOverlapped 拷贝新字符串，不重叠调用 CopyCharse，CopyChars 就是 wmemcpy_s在上面的步骤中，值得关注的 GetBuffer 函数。我们继续进入这个函数看看发生了什么：SetStringGetBuffer / aPrepareWrite / bPrepareWrite2 / cFork / dCAfxStringMgr:Allocate
11、 / e_malloc_dbg / fa，调用 PrepareWriteb，判断引用计数是否大于 1 或者长度不够，满足任意一个条件，都需要调用PrepareWrite 重新分配内存，否则直接返回 m_pszDatac，首先判断新申请的长度是否小于已经内存长度，如果小于，则将长度设置为已有内存长度。然后判断引用计数是否大于 1，是则调用 Fork 重新申请内存。如果引用计数不大于 1，则看是否需要申请内存，是则重新分配。重新分配有一个简单的原则，以下这段比较清楚：if( pOldData-nAllocLength nAllocLength;if( nNewLength 1024 )nNewLe
12、ngth += 1024;elsenNewLength *= 2;if( nNewLength Free( this );可以看到只有引用计数小于或等于 0 了，才会直接 free 内存。e，具体看代码吧：CStringData* CAfxStringMgr:Allocate( int nChars, int nCharSize ) throw()size_t nTotalSize;CStringData* pData;size_t nDataBytes; nDataBytes = (nChars+1)*nCharSize;nTotalSize = sizeof( CStringData )+nDataBytes;pData = (CStringData*)malloc( nTotalSize );if (pData = NULL)return NULL;pData-pStringMgr = this;pData-nRefs = 1; pData-nAllocLength = nChars;pData-nDataLength = 0; return pData;可以看到实际分配的内存大小是字符串长度+1 个 NULL+sizeof(CStringData)f，分配内存
