C++结构体中存在string类型成员相关问题

　　如果你本意是想构造一个POD类型的就不要用string了。POD是Plain old data的缩写，它是一个struct或者类，且不包含构造函数、析构函数以及虚函数。　维基百科给出了更加详细的解释：C++的POD类型或者是一个标量值，或者是一个POD类型的类。POD class没有用户定义的析构函数、拷贝构造函数和非静态的非POD类型的数据成员。而且，POD class必须是一个 aggregate ，没有用户定义的构造函数，没有私有的或者保护的非静态数据，没有基类或虚函数。它只是一些字段值的集合，没有使用任何封装以及多态特性。更详细的POD介绍，请参考C++new和new()区别，C++11 POD类型，C++中POD类型。

　　对一个POD类型进行二进制拷贝后，数据都成功的迁移过来了。从这个角度来看结构体中包含string后就不是一个POD类型结构了，因为影响了对象的布局。

一、结构体中含有string-使用malloc的内存分配导致的异常

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdio>
using namespace std;

typedef struct node{
    string str;
}NODE;

int main(){
    string var = "lirao";
    NODE * node = (NODE *)malloc (sizeof(NODE));
    node->str = var;
}

　　对于这个程序，在程序调试过程中，在程序的最后一行是无论如何都过不了的。出现的错误就是内存访问冲突。但是如果我们把malloc分配的内存改为new分配，NODE*node = new NODE()，问题立马就解决了，这是为什么呢？

　　只是因为在NODE 结构中包含了string类型成员，用malloc分配时，由于malloc没有这样的机制，导致无法调用string的构造函数，所以无法构建起string对象，给一个不存在的对象赋值肯定错误。但是new分配内存时有这样的机制，调用了string的构造函数，所以就构建起了对象，内存访问冲突就不会发生了。

　　总结：在二选一的情况下，使用new来构建，不要使用malloc函数。

二、结构体中含有string成员-使用memcpy的内存拷贝导致异常

　　用#pragma pack(n)是否合适？ 可以使用-但是没有必要，因为string也可以当做一个包含指针数据的机构体变量，我自己VS2013测试size_t nLen = sizeof(std::string); 其中nLen为28(定长！！！)。

　　结构体内的string结构的内存长度包含了char*，函数指针等数据结构。同样的使用memcpy函数会使得 [结构体A] 和 [结构体B] 中的string内部 char* 指向相同的内存地址，在某些地方可能出错，提示double free，参考c++中包含string成员的结构体拷贝导致的double free问题。

三、结构体中含有string成员-使用ifstrm.read的内存/文件读取导致异常

　　这个例子很具有代表性，先贴上知乎转载的代码，问题是：  结构体Billing中有两个string类型的成员。通过函数unsigned int getCount()来读取结构体数量，return nBilling时会出现异常。而把Billing中的两个string类型全部换成char[18]类型时，return 则不会出现异常。请问为什么会出现这种情况？？？

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <list>
#include <ctime>
using namespace std;

struct Billing
{
    string aCardName;        //卡号
    string aCardPwd;        //密码
    time_t tStart;            //上机时间
    time_t tEnd;            //下机时间
    double dAmount;            //消费金额
    int nStatus;            //卡状态(0-未结算；1-已结算)
    int nDel;            //删除标志(0-未删除；1-已删除)
};

//保存结构体到二进制文件billing.ams中
void saveBilling(Billing billing)
{
    ofstream ofstrm("data/billing.ams", ofstream::out | ofstream::app | ofstream::binary);
    if (!ofstrm)
        cerr << "couldn't open data/billing.ams" << endl;
    else
    {
        ofstrm.write(reinterpret_cast<char *>(&billing), sizeof(Billing));
        ofstrm.flush();
    }
    ofstrm.close();
}

//添加消费信息结构体
void addBilling(string cardName, string cardPwd)
{
    Billing billing = {
        cardName,
        cardPwd,
        time(NULL),
        0,
        0,
        0,
        0
    };
    saveBilling(billing);
}

//读取二进制文件billing.ams中结构体数量
unsigned int getCount()
{
    ifstream ifstrm("data/billing.ams", ifstream::in | ifstream::binary);

    unsigned int nBilling = 0;//添加的消费信息的个数
    Billing billing;
    while (ifstrm.read(reinterpret_cast<char *>(&billing), sizeof(Billing)))
    {
        cout << billing.aCardName << endl;
        cout << billing.aCardPwd << endl;
        nBilling++;
    }
    ifstrm.close();
    return nBilling;
}


int main(void)
{
    string s1 = "test1";
    string s2 = "123";
    addBilling(s1, s2);
    s1 = "test2";
    s2 = "456";
    addBilling(s1, s2);
    //-----------------------getCount()函数存在问题
    cout << "数据数量为" << getCount() << endl;
    //-------------------------------------------
    system("pause");
    return 0;
}

　　因为std::string不是POD，不能直接以二进制形式拷贝/读写。char[n] 是固定长度数组即是 POD类型，可用以二进形式拷贝／读写。如要处理变长字符串，便需要一些序列化的机制，例如是先写入字符串的长度 n，然后写入 n 个字符。

　　序列化的每个对象最终都由内置数据成员组成，如int, bool, char[]等等。处理string的序列化（serialization）步骤如下：

int size=aCardName.size();// store aCardName's length
ofstream ofstrm("data/billing.ams", ofstream::out | ofstream::app | ofstream::binary); 
ofstrm.write(reinterpret_cast＜char *＞(&size),sizeof(size));  
ofstrm.write(aCardName.c_str(), size+1); // write final '\0' too

　　处理string 的反序列化（deserialize）步骤如下：

ifstream ifstrm("data/billing.ams", ifstream::in | ifstream::binary); 
　int len=0;  
　char *p=0;  
  std::string aCardName; 
  ifstrm.read(reinterpret_cast＜char *＞(&len), sizeof(len));  
　p=new char [len+1]; // allocate temp buffer for name  
  ifstrm.read(p, len+1); // copy name to temp, including '\0'  
　aCardName=p; // copy temp to data member  
　delete[] p;

 --------------End --------------