## 返された文字列に対して `std::string.c_str()` を呼び出すと、なぜ未定義の動作が発生するのでしょうか?

返された文字列に対する std::string.c_str() の呼び出しが失敗するのはなぜですか?

次のコードを考えてみましょう:

<code class="cpp">std::string getString() {
    std::string str("hello");
    return str;
}

int main() {
    const char* cStr = getString().c_str();
    std::cout << cStr << std::endl; // Outputs garbage
}</code>

ご想像のとおり、getString() はローカル文字列のコピーを返し、それを main() 内で維持しているように見えます。ただし、コードは予期せずガベージを出力します。これにより、返された文字列がいつ、なぜ破棄されるのかという疑問が生じます。

その答えは、C の一時変数の性質にあります。 getString() は、関数内で作成され、返されたステートメントの完了時に破棄される一時的な std::string を返します。これは、cStr が文字列の基になる文字配列を指す時点で、テンポラリはすでに破棄されていて、cStr がダングリング ポインタになり、未定義の動作が発生することを意味します。

この問題を解決するには、返されたテンポラリを次のようにすることができます。名前付き変数または参照にバインドされ、それによって参照のスコープが終了するまで存続期間が延長されます:

<code class="cpp">std::string s1 = getString(); // s1 is initialized with a copy of the temporary
auto& s2 = getString(); // s2 binds to the temporary by reference</code>

または、一時変数が破棄される前に、基になる文字配列へのポインタを使用することもできます:

<code class="cpp">std::cout << getString().c_str() << std::endl; // Temporary is destroyed after the expression completes</code>

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