std :: basic_string构造函数如何预先知道要保留多少空间？

Question

std::basic_string具有以下构造函数，该构造函数使用s指向的以null结尾的字符串的内容初始化字符串：

std::basic_string(const CharT* s, const Allocator& alloc = Allocator());

但构造函数如何事先知道在内部缓冲区中为字符串保留多少空间？

我可以想到两种方法：

1）它可以首先遍历整个以null结尾的字符串，直到它找到第一个NULL字符，记住它遍历了多少个字符，并将其用作其内部缓冲区的容量并开始复制。

缺点：必须读取字符串两次，一次用于计算字符，第二次用于复制字符串。

2）它可以在其内部缓冲区中保留一个保守的数量，然后开始复制。如果它在缓冲区用完之前遇到NULL字符，我们就可以了，否则我们需要保留更多空间（再次保守一定数量），然后重复这些步骤。

缺点：如果字符串相当大，不断重新调整容量的开销可能会变得明显。

那么，理智的std :: basic_string实现做了什么（或者甚至在标准中指定了什么）？

Answer 1

常见的实现将遍历原始字符串以计算长度，然后分配那么多空间。它需要走两次字符串，但这是一个快速操作，在某些情况下有硬件支持，即使没有硬件支持操作，它可能便宜与单个内存分配相比。

Answer 2

第一种方法就是答案。按照标准§21.4.2：

  

basic_string(const charT* s, const Allocator& a = Allocator());

     

⁹ 效果：构造一个类basic_string的对象，并从长度为 traits::length(s) 其第一个元素由s ...

指定

和

  

¹⁰ 备注：使用 traits::length() 。

gcc的实施是：

  template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
    basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::
    basic_string(const _CharT* __s, const _Alloc& __a)
    : _M_dataplus(_S_construct(__s, __s ? __s + traits_type::length(__s) :
                   __s + npos, __a), __a)
    { }

使用类似std::char_traits::length的traits_type::length来发现c样式的零终止字符串的长度。

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如果你有一个巨大的输入字符串来传递函数并且你有它的长度，你可以使用另一个重载来获取大小并且不再计算它：

basic_string(const CharT* s, size_type count, ...)

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您提到的第二种方法还有另一个缺点，它必须缩小分配内存以停止浪费内存。此操作也很昂贵。

Answer 3

我无法想到使用第二种方法的理智实现。某些实现（即Visual C ++）执行默认初始化，可以分配一些最小长度（例如1或16），然后调用assign，这将获得字符串的长度，必要时重新分配，然后复制字符串。

许多 - 如果不是全部 - 现代编译器将使用手动调整的汇编语言来获取以null结尾的字符串的长度，通常极快。做一个allocate-copy-reallocate-copy-etc ......真是疯了，至少在我所知道的所有平台上都是如此。