const char* 指針作為函數參數也能被修改?

問題

如下示例程序所示，首先構建了一個如下所示的Node樹,每個節點存有一個數字。程序需要通過node的name返回其數字，即findNodeNumByName，其中name是const char*，表示方法中不會修改其參數。另外這個參數來自于另外一個方法，即findNodeNameByNum，輸入數字找到對應的node的name。所以正確的程序輸出應該為輸入1，輸出1，輸入2，輸出2，輸出與輸入相同。

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

class Node
{
public:
	Node(std::string s, int n)
	{
		name = (char*)malloc(10);
		strcpy_s(name, 10, s.c_str());
		num = n;
	}
	std::string GetName() {return name;}

	const char* GetNameCstr() {return name;}

	int GetNum() { return num; }

	std::vector<Node*> GetChildNodes() {return childNodes;}

	char* name;
	int num;
	std::vector<Node*> childNodes;
};

Node* A, * B, * C, * D, * E, * F, * G, * H;
void initializeNodes()
{
	A = new Node("A", 0);
	B = new Node("B", 1);
	C = new Node("C", 2);
	D = new Node("D", 3);
	E = new Node("E", 4);
	F = new Node("F", 5);
	G = new Node("G", 6);
	H = new Node("H", 7);

	A->childNodes.push_back(B);
	A->childNodes.push_back(C);
	B->childNodes.push_back(D);
	B->childNodes.push_back(E);
	B->childNodes.push_back(F);
	C->childNodes.push_back(G);
	E->childNodes.push_back(H);
}

const char* findNodeNameByNum(Node* node, int num)
{
	const char* n = node->GetName().c_str();
	if (node->GetNum() == num)
		return n;
	for (auto* n : node->GetChildNodes())
	{
		const char* result = findNodeNameByNum(n, num);
		if (result != nullptr)
			return result;
	}

	return nullptr;
}

int findNodeNumByName(Node* node, const char* name)
{
	//std::cout << name << ":" << (void*)name << std::endl;
	if (strcmp(node->GetName().c_str(), name) == 0)
		return node->num;

	for (auto* n : node->GetChildNodes())
	{
		int result = findNodeNumByName(n, name);
		if (result != -1)
			return result;
	}

	return -1;
}

int main()
{
	initializeNodes();
	std::cout << "Please input number you want to find:" << std::endl;
	int n;
	while (std::cin>> n)
	{
		if (n<0||n>7) break;
		const char* name = findNodeNameByNum(A, n);
		std::cout << "find: " << findNodeNumByName(A, name) << std::endl;
	}
	
	return 0;
}

輸出結果

分析

看結果發現，0，1，3，7正確，2，4，5，6錯誤，并都返回了3. 單單看findNodeNumByName方法基本沒有問題，傳入的name為const char*，理論上不應該在方法中被修改。程序中的bug也不難發現，這個const char*來源于findNodeNameByNum，而這個指針為懸空指針，所以傳入findNodeNumByName中的值應為空，為什么還會有值返回？

將node類成員函數GetName()返回值改為DebugString，而DebugString繼承std::string，區別只是構造/析構時候返回內部成員c_str的地址。

struct DebugString : public std::string {
	DebugString(const char* s) : std::string(s) {
		std::cout << "Constructed: " << c_str() << ":" << (void*)c_str() << "\n";
	}
	~DebugString() {
		std::cout << "Destroyed: " << c_str() << "\n";
	}
};

class Node
{
	.....
	DebugString GetName() {return name;}
	.....
}

以0為例發現，第一次findNodeNameByNum，找到A節點名字的臨時指針為FA50，然后析構后為空，傳入findNodeNumByName，函數中首先對A節點查找name，并再次在FA50地址中賦值，所以判斷為相等，返回相應的值。