std :: string是否需要将其字符存储在连续的内存中？

Question

我知道在C ++ 98中， std::basic_string<>和std::vector<>都不需要使用连续存储。 一旦被指出，这被视为对std::vector<>的疏忽，如果我没记错的话，用C ++ 03修复了。

我似乎记得读过有关讨论要求std::basic_string<>在C ++ 11仍被称为C ++ 0x时使用连续存储，但我当时没有密切关注讨论，并且仍然局限于C ++ 03在工作，所以我不确定它是什么。

那么使用连续存储需要std::basic_string<>吗？ （如果是这样，那么标准的哪个版本首先需要它？）

^{如果您想知道：如果您将&str[0]的结果传递给期望连续写入内存的函数，则这很重要。 （我知道str.data() ，但由于显而易见的原因，旧代码不使用它。）}

Answer 1

C ++ 11标准 ，basic_string 21.4.1.5，

basic_string对象中的char类对象应连续存储。 也就是说，对于任何basic_string对象，标识＆*（s.begin（）+ n）==＆* s.begin（）+ n应该适用于n的所有值，使得0 <= n <s.size （）。

Answer 2

在c ++ 03中，无法保证字符串的元素会被连续存储。 [basic.string]是

1. 对于类似char的类型charT，类模板basic_string描述了可以存储由不同数量的任意类似char的对象组成的序列的对象（第21节）。 序列的第一个元素位于零位。 如果给定的类似char的类型从上下文中清楚，则这样的序列也称为“字符串”。 在本节的其余部分中，charT表示类似于char的类型。 通过作为模板参数传递的Allocator类，通过类basic_string的成员函数根据需要分配和释放字符串的存储。 Allocator :: value_type应与charT相同。
2. 类模板basic_string符合Sequence的要求，如（23.1.1）中所述。 另外，因为basic_string支持的迭代器是随机访问迭代器（24.1.5），所以basic_string符合（23.1）中规定的可逆容器的要求。 389 ISO / IEC 14882：2003（E）ISO/ IEC 21.3类模板basic_string 21字符串库
3. 在所有情况下，size（）<= capacity（）。

然后在C ++ 17中他们也改变了它

1. 类模板basic_string描述了可以存储由不同数量的任意类似char的对象组成的序列的对象，其中序列的第一个元素位于零。 如果它所保持的类似char的对象的类型从上下文中清楚，则这样的序列也称为“字符串”。 在本条款的其余部分中，basic_string对象中保存的类似char的对象的类型由charT指定。
2. basic_string的成员函数使用作为模板参数传递的Allocator类的对象来为包含的类似char的对象分配和释放存储。
3. basic_string是一个连续的容器（23.2.1）。
4. 在所有情况下，size（）<= capacity（）。

^强调我的

所以预先C ++ 17它不能保证，但现在它是。

由于std::string::data强加的约束，这种非保证几乎没有用，因为调用std::string::data会给你一个连续的字符串数组。 因此，除非实现按需执行此操作，并且在恒定时间内字符串将是连续的。

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^{如果您想知道：如果您将&str[0]的结果传递给期望连续写入内存的函数，则这很重要。 （我知道str.data() ，但由于显而易见的原因，旧代码不使用它。）}

operator[]的行为也发生了变化。 在C ++ 03中我们有

返回：如果pos <size（），则返回data（）[pos]。 否则，如果pos == size（），则const版本返回charT（）。 否则，行为未定义。

因此，如果在s为空时尝试&s[0] ，则只保证const版本具有已定义的行为。 在C ++ 11中，他们将其更改为：

如果pos <size（），则返回： *（begin（）+ pos）。 否则，返回对charT类型的对象的引用，其值为charT（），其中修改对象会导致未定义的行为。

所以现在，当s为空时，如果你尝试&s[0] ，那么const和非const版本都有定义的行为。

Answer 3

根据草案标准N4527 21.4 / 3类模板basic_string [basic.string] ：

basic_string是一个连续的容器（23.2.1）。