GCC 如何连接多个 C++ std::string 变量？

Posted 2023-02-22

【中文标题】GCC 如何连接多个 C++ std::string 变量？

【英文标题】：How are mulitple C++ std::string variables concatenated by GCC?

【发布时间】：2014-08-22 14:51:54

【问题描述】：

我对 GCC 中 std::string 连接的内部实现感兴趣。具体来说，假设我想连接一些相对较大的字符串a 和b。一般来说，我对字符串连接非常谨慎，而字符串在许多高级语言中是不可变的。

#include <iostream>

int main()
  std::string a = "This would be some kind of data.";
  std::string b = "To be concatenated with this, and other things.";

  // Is building c this way equivalent to strcpy'ing a, ' ', b, and '\n' into
  // a sufficiently large chunk of memory, or are intermediate variables used
  // and discarded?
  std::string c = a + ' ' + b + '\n';
  std::cout << c;

以这种方式构建c 是否等同于strcpy'ing a、' '、b 和'\n' 到足够大的内存块中，还是中间变量被使用和丢弃？

【问题讨论】：

a 的内容最终被复制了 3 次，您需要表达式模板或至少右值引用才能做得更好。顺便说一句，阅读源代码是了解它的作用的好方法......

@MarcGlisse 有机会我会翻遍 GCC 源代码，看看能不能找到。

gcc.gnu.org/viewcvs/gcc/trunk/libstdc%2B%2B-v3/include/bits/…

【参考方案1】：

std::string c = a + ' ' + b + '\n'; 可以：

std::string tmp1 = a.operator+('');
std::string tmp2 = tmp1.operator+(b);
std::string c = tmp2.operator+('\n');

http://www.cplusplus.com/reference/string/string/operator+/

连接字符串返回一个新构造的字符串对象及其 值是 lhs 中字符的串联，后跟 rhs 的那些。

启用优化后，编译器将/可能会删除这些不必要的副本

或者手动预分配字符串。

std::string c;
c.reserve(a.size()+1+b.size()+1);
c += a;
c += ' ';
c += b;
c += '\n';

现在它不会创建临时对象。 即使没有reserve。它不会经常重新分配（在大字符串上）。 因为缓冲区会增长new_size=2*size（在 libstdc++ 中）

另见std::string and its automatic memory resizing

另外值得一提的是C++11可以std::move内存，见https://***.com/a/9620055/362904

【讨论】：

天哪，真的吗？这就是我担心的！不过，您有一个错字；您的逻辑中缺少a。

@DouglasB.Staple 只是为了记录，我更新了答案并修正了错字