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());

但是构造函数如何事先知道为其内部缓冲区中的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 ：它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，但这是一个快速的操作，在某些情况下有硬件支持，即使没有硬件支持操作，它可能比单个内存分配便宜 。

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)的charT数组中确定其初始字符串值，其第一个元素由s指定...

和

¹⁰ 备注：使用traits::length() 。

gcc的实现是：

  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)
    { }

它使用traits_type::length ，类似于std::char_traits::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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你提到的第二种方法有另一个缺点，它必须缩小分配内存以停止浪费内存。 这种操作也很昂贵。

Answer 3

我想不出一个使用第二种方法的理智的实现。 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 ，它将获取字符串的长度，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，这通常非常快。 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。