使用智能指针实现自定义字符串类时的运算符[]及类型转换错误解决求助

看起来你在实现自定义字符串类的时候踩了std::shared_ptr的两个常见坑，我来帮你一步步拆解并解决这些问题：

先分析错误原因 #

1. no suitable conversion function from "std::shared_ptr<char>" to "void *" exists
   你在调用memcpy时直接传递了shared_ptr<char>对象，但memcpy需要的是原始的void*指针类型。另外这里还有个更关键的问题：你用make_shared<char>(size+1)其实是在分配单个char元素，并把它的值初始化为size+1，而不是分配一个能容纳size+1个char的数组——这完全不符合你存储字符串的需求！

2. no operator "[]" matches these operands
std::shared_ptr<char>（指向单个char的智能指针）并没有重载[]运算符，只有std::shared_ptr<char[]>（专门用于管理char数组的智能指针）才支持通过[]直接访问数组元素。

修正后的完整代码 #

#include <iostream>
#include <memory>
#include <cstring>
#include <stdexcept> // 用于越界异常

class Mystring
{
private:
    unsigned int size;
    // 改为管理char数组的shared_ptr
    std::shared_ptr<char[]> message;

public:
    // 普通构造函数
    Mystring(const char* input) : size(std::strlen(input)), message(std::make_shared<char[]>(size + 1))
    {
        std::cout << "Created" << std::endl;
        // 用get()获取底层原始指针传给memcpy
        std::memcpy(this->message.get(), input, size + 1);
    }

    // 拷贝构造函数
    Mystring(const Mystring& other) : size(other.size), message(std::make_shared<char[]>(size + 1))
    {
        std::cout << "Copied" << std::endl; // 改成Copied更易区分构造类型
        std::memcpy(this->message.get(), other.message.get(), size + 1);
    }

    ~Mystring()
    {
        std::cout << "Deleted" << std::endl;
    }

    // 重载输出运算符
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& Cout, const Mystring& mystring)
    {
        // 同样用get()获取char*指针，让cout正确输出字符串
        Cout << mystring.message.get() << std::endl;
        return Cout;
    }

    // 非const版本的operator[]，支持修改元素
    char& operator[](const unsigned int index)
    {
        // 新增越界检查，避免非法访问
        if (index >= size)
            throw std::out_of_range("Mystring index out of bounds");
        return this->message[index];
    }

    // const版本的operator[]，支持const对象访问
    const char& operator[](const unsigned int index) const
    {
        if (index >= size)
            throw std::out_of_range("Mystring index out of bounds");
        return this->message[index];
    }
};

// 测试代码
int main()
{
    try {
        Mystring s1("Hello World");
        std::cout << s1;
        s1[0] = 'h';
        std::cout << s1;

        Mystring s2 = s1;
        std::cout << s2;
        // 测试越界检查
        // s1[20] = 'x';
    } catch (const std::exception& e) {
        std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;
    }
    return 0;
}

关键修改点说明 #

• 智能指针类型调整：把std::shared_ptr<char>改为std::shared_ptr<char[]>，这是核心修复。数组版本的shared_ptr会自动用delete[]释放内存，避免单个元素版本用delete释放数组导致的未定义行为。
• 数组分配方式：用std::make_shared<char[]>(size+1)分配能容纳整个字符串（包括终止符\0）的数组，而不是单个char元素。
• 原始指针获取：调用shared_ptr::get()方法获取底层的char*指针，传递给memcpy或用于输出。
• 运算符[]支持：std::shared_ptr<char[]>原生重载了[]运算符，所以你的自定义operator[]可以直接通过message[index]访问元素。
• 额外健壮性优化：新增了const版本的operator[]，支持const对象的元素访问；同时添加了越界检查，抛出标准异常避免非法内存访问。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者weiweisss