为啥字符串不是向量的（子类）？

Posted 2023-02-21

【中文标题】为啥字符串不是向量的（子类）？

【英文标题】：Why is string not a (subclass of) vector?为什么字符串不是向量的（子类）？

【发布时间】：2015-07-14 15:43:21

【问题描述】：

C 字符串是字符数组。

向量是 C++ 中的新数组。

那么为什么不是字符串向量（字符的）？

向量和字符串的大多数方法似乎也是重复的。在 C++ 中让字符串成为不同的东西有什么原因吗？

【问题讨论】：

相关：***.com/questions/19730488/stl-is-a-string-a-vector

向量不是 C++ 中的新数组。数组是 C++ 中的新数组；）。更准确地说：std::array 最接近 c 样式数组

ps：甚至可能有一个在后台使用向量的字符串实现。但是，当使用这样的字符串时，您不会注意到，因为这是一个实现细节（因此不应泄漏到公共接口）。

@PSkocik c_str 虽然是 const ，所以实际的字符串对象也可能是 const （不能抛弃 const ）。不过，您仍然可以使用可变向量成员实现 string。

@PSkocik，调用c_str() 不能使现有的迭代器、指针和引用无效。如果reserve 调用需要重新分配，那么它将无效，因此您的建议不符合要求。

【参考方案1】：

这几乎只是历史性的。对于T==char，字符串和向量是并行开发的，几乎没有考虑如何将它们视为一回事。

这也是为什么标准容器既好又通用的原因，而 std::basic_string 是成员函数之后的一个整体。

边缘案例优化机会使得以任何标准方式将std::basic_string<T, Alloc> 转换为std::vector<T, Alloc> 变得困难或不可能。以小字符串优化为例。虽然，现在 GCC 的写时复制机制已正式失效，但我们离我们更近了一点。

不过，合法取消引用std::string::end()（并为您的麻烦获取'\0'）的能力仍然存在问题。 .c_str() 的一堆相当严格的迭代器失效规则基本上阻止我们从一开始就使用 std::vector<char>。

tl;dr：当你创建骆驼时会发生这种情况

【讨论】：

@JonathanWakely：我认为 SSO 是不合规的（尤其是从 C++11 开始，解决了这些标准的歧义和缺陷），甚至 GCC 现在/即将迁移到合规的 std::string 实现?完全承认我没有对这个特定问题进行太多详细的研究，因为它只是为了给出一个一般性的想法。不过，我当然会删除事实的不准确之处......

这对我来说是个新闻。 COW 死了，GCC 5.1 迁移到 SSO，你是这么想的吗？

“虽然，现在 GCC 的写时复制机制正式失效，我们离我们更近了一点。”不是真的，虽然这个特殊的障碍已经消除，但有一个新的障碍：委员会注意允许在 C++11 中对 basic_string 进行小字符串优化，但是由于强制指针和引用，小向量优化是/仍然被禁止的应在移动或交换期间保持有效，甚至强制不得移动、复制或交换元素（在一般容器要求中，请参阅 N3376 中的 §23.2.1/8）。

@ArneVogel：前进一步，后退一步，是我试图提出的想法。

@Barry：因为骆驼是委员会设计的马。

【参考方案2】：

Vector vs string 中的各种答案表明vector 和string 之间的接口存在一些差异，并且由于标准中的典型模式是使用静态多态性而不是动态多态性，因此它们被创建为两个不同的类。

由于字符串确实具有与向量不同的特征，因此您似乎不想使用公共继承，但我认为标准中没有任何内容会禁止受保护或私有继承，或组合以提供底层空间管理。

此外，我怀疑 string 可能是更早开发的，并且与 vector 正交，这可能解释了为什么如果与 vector 并行开发，更有可能成为免费算法的成员方法。

【参考方案3】：

是的，因为 vector 是一个可以包含 T 的容器，而 std::string 是 char* 的包装器，不能包含 int 或其他数据类型。以任何其他方式拥有它没有任何意义。

【讨论】：

我想问题是为什么 std::string 不是 std::vector 的 typedef。

太模糊了。你可以拥有typedef vector<char> string;，这从表面上看是完全合理的。实际上，将字符串建模为向量会导致短字符串和空终止符出现各种问题。

@MagunRa 不，他明确要求子类化