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GNU STL string:这里涉及写时拷贝吗?

internals g++ string c++

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Michael F · 技术社区 · 14 年前

(免责声明:我不知道C++标准会对这个说什么…我知道,我很可怕)

#include <string>
using std::string;
int main(void) {
    string basestr(1024 * 1024 * 10, 'A');
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        string a_copy = basestr;
    }
}

在循环体中添加写操作时 a_copy[1] = 'B'; ,一个实际的拷贝显然发生了,程序在0.3秒内运行,而不是几毫秒。100个字使它慢了大约100倍。

#include <string>
using std::string;
int main(void) {
    string basestr(1024 * 1024 * 10, 'A');
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        string a_copy = basestr;
        a_copy[99]; // this also ran in 0.3s!
    }
}

在沉醉于我的发现一段时间后,我发现从基本字符串中读取(使用operator[])也需要0.3秒来完成整个玩具程序..对此我不是百分之百满意。STL字符串是真的在读时复制,还是允许在写时复制?我认为运算符[]对保留它返回的引用并稍后写入它的人有一些保护措施;这真的是这样吗?如果没有,到底发生了什么?如果有人可以指向C++标准中的相关部分,那也将是值得赞赏的。

作为参考,我用 g++ (Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5) 4.4.3 ,以及GNU STL。

3 回复 | 直到 14 年前

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kennytm 14 年前

C++没有区分 operator[] 用于阅读和写作,但仅限于 运算符[] a_copy 是可变的,可变的 运算符[] 将被选中,这将强制复制,因为该运算符返回(可变)引用。

抄本 给一个 const string 强迫 const 版本 运算符[] 它不会复制内部缓冲区。

char f = static_cast<const string>(a_copy)[99];

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CB Bailey 14 年前

C++标准不禁止或强制复制或写入任何其他实现细节。 std::string

请注意 operator[] const string实际上是一个“write”操作,因为它返回一个引用,该引用可用于在任何时候修改字符串,直到下一个对字符串进行变异的操作。这种修改不应影响任何副本。

你试过分析其中一个吗?

const string a_copy = basestr;
a_copy[99];

或者

string a_copy = basestr;
const std::string& a_copy_ref = a_copy;
a_copy_ref[99];

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Benjamin Lindley 14 年前

请尝试以下代码:

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string>

using namespace std;

template<typename T>
void dump(std::ostream & ostr, const T & val)
{
    const unsigned char * cp = reinterpret_cast<const unsigned char *>(&val);
    for(int i=0; i<sizeof(T); i++)
        ostr
            << setw(2) << setfill('0') << hex << (int)cp[i] << ' ';
    ostr << endl;
}

int main(void) {
    string a = "hello world";
    string b = a;
    dump(cout,a);
    dump(cout,b);

    char c = b[0];

    dump(cout,a);
    dump(cout,b);
}

3c 10 51 00
3c 10 51 00
3c 10 51 00
5c 10 51 00

这似乎表明是的,在这种情况下,它们是按读复制的。