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Por que se um ponteiro bruto do tipo char estiver apontando para algum caractere de uma std::string e imprimir esse ponteiro sem o asterisco (*) ele irá mostrar o resto da string a partir do caractere que ele está apontando, e não o endereço daquele caractere?

Exemplo:

int main( void )
{
    std :: string somebody = "Luiz";
    char* pointer = &somebody[ 1 ];
    
    pointer++;

    std :: cout << pointer << std :: endl;
    
    return 0;
}

Saída:

iz

E por que, quando o mesmo é feito com um ponteiro inteligente (smart pointer), há erro?

int main( void )
{
    std :: string somebody = "Luiz";
    std :: unique_ptr< char > pointer( &somebody[ 0 ] );
    
    pointer++; //erro ao tentar avançar para o próximo endereço de memória

    std :: cout << pointer << std :: endl; //outro erro por tentar imprimir sem o asterisco (*) ou o e comercial (&)

    return 0;
}

1 Resposta 1

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Isso acontece porque, quando você faz:

std::string somebody = "Luiz";
char* pointer = &somebody[1];

Você declara pointer como um ponteiro a um caractere.

Você sabe o que é uma string em C? É basicamente um array de caracteres. Em C, o tipo char* é comumente usado para apontar ao primeiro caractere dessa lista, que é a string. Veja mais aqui.

Como C++ foi criado pensando em certa “compatibilidade” com C, a linguagem dá suporte às chamadas “C strings”. É imprescindível entender que std::string e uma C string são coisas diferentes em C++, veja aqui para saber mais.

Portanto, o que ocorre é que o operador << irá entender valores do tipo char* (tal como o ponteiro que você forneceu no primeiro exemplo) como o primeiro caractere de uma C string. Isso fará com que ele leia até encontrar o NUL character.

Veja que o operador << é sobrecarregado para lidar com valores do tipo char*, e o comportamento definido foi tratá-los como uma string em C e “ler” até encontrar o NUL char.

Se você quiser imprimir o endereço de fato, pode fazer um cast, assim:

std::cout << (void*)pointer << std::endl;
//=> 0x7ffee14b7573

E veja que, se você desferenciar o ponteiro, imprimirá somente o caractere apontado (que também é o primeiro caractere da C string):

std::cout << *pointer << std::endl;
//=> i

Sobre os erros em relação ao uso do smart pointer unique_ptr, antes de tudo você deve se perguntar... Por que está os utilizando?

Não faz muito sentido usar um unique_ptr aí. Pelo menos não tendo em vista ao que você virá a fazer logo em seguida.

Ponteiros inteligentes geralmente são utilizados para modificar a semântica de quem é dono do ponteiro fornecido. Você precisa disso?

O erro em relação ao ++ dá-se tendo em vista que valores do tipo unique_ptr<T> não definem sobrecarga ao operador ++. O que isso era para fazer? Incrementar o ponteiro que está dentro do ponteiro inteligente? Ou incrementar o próprio ponteiro inteligente? Este último faz menos sentido, mas seria algo ambíguo.

Veja que agora é mais fácil entender o erro ao tentar usar o ++ em um unique_ptr:

no operator "++" matches these operands -- operand types are: std::unique_ptr<char, std::default_delete<char>> ++

O segundo erro, agora em relação ao << também ocorre porque o << não suporta o tipo unique_ptr<T> diretamente. Veja a diferença em relação ao char* tratado anteriormente, que já é sobrecarregado.

Nesse caso, você deve fazer a desreferência do ponteiro para que possa o utilizar. Ou simplesmente fazer um cast e imprimir o endereço, de fato, do ponteiro.

Veja o erro:

no operator "<<" matches these operands -- operand types are: std::ostream << std::unique_ptr<char, std::default_delete<char>>

Assim como a última mensagem, também demonstra que não há sobrecarga para suportar unique_ptr<T>.

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