为何使用string::find指定查找范围时返回npos而非预期位置？

问题描述 #

我尝试使用C++的string::find方法在指定范围内查找子串，该子串实际处于目标范围内，但调用带范围参数的find时却返回npos。

代码片段 #

std::cout << "find: \"" << find << "\"" << std::endl;
std::cout << "headerEnd: " << this->_headerEnd << std::endl;

size_t startPos = this->_request.find(find.c_str(), 0);
std::cout << "startPos1: " << startPos << std::endl;

startPos = this->_request.find(find.c_str(), 0, this->_headerEnd);
std::cout << "startPos2: " << startPos << std::endl;

输出结果 #

find: "Content-Type: "
headerEnd: 641
startPos1: 294
startPos2: 18446744073709551615

根据我的理解，第二次find应返回相同结果，因为子串位于位置294，长度仅14，查找范围是0到641。切换C98至C11版本后问题依旧，请问为何会返回npos？

问题原因 #

你误用了string::find的三参数重载版本。这个版本的函数签名是：

size_t find(const char* s, size_t pos, size_t n) const;

其中第三个参数n的含义是要查找的C风格字符串s的前n个字符，而不是你误以为的「查找范围的结束位置」。

你传入的this->_headerEnd值为641，远大于目标子串"Content-Type: "的实际长度14。此时函数会尝试读取find.c_str()指向的内存中前641个字符，但该字符串实际只有14个有效字符，后面的都是未定义的垃圾数据，自然无法在_request中找到匹配的内容，因此返回npos（即输出中的18446744073709551615）。

解决方法 #

如果要限定在_request的[0, this->_headerEnd)范围内查找子串，有两种常用方式：

方式1：先查找再判断范围 #

使用无长度限制的find重载，之后检查结果是否在目标范围内：

startPos = this->_request.find(find.c_str(), 0);
if (startPos != std::string::npos && startPos >= this->_headerEnd) {
    // 子串不在目标范围内，标记为未找到
    startPos = std::string::npos;
}

方式2：截取子串后查找 #

先截取_request的目标范围子串，再在其中查找：

startPos = this->_request.substr(0, this->_headerEnd).find(find.c_str());
// 注意：找到的结果是相对于截取子串的起始位置，和原字符串的位置一致（因为从0开始截取）

这种方式会生成临时字符串，若_headerEnd很大，可能影响性能，需根据场景选择。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者gsistelos