为什么 C++ 标准字符串复制比字符串移动快？

Question

认为字符串复制操作应该比移动慢，但基准测试表明它更快。

static void StringCreationMove(benchmark::State & state) {
    std::string x = "hello";
    for (auto _ : state) {
        std::string created_string_move(std::move(x));
        benchmark::DoNotOptimize(created_string_move);
    }
}
BENCHMARK(StringCreationMove);

static void StringCreationCopy(benchmark::State & state) {
    std::string x = "hello";
    for (auto _ : state) {
        std::string created_string_copy(x);
        benchmark::DoNotOptimize(created_string_copy);
    }
}
BENCHMARK(StringCreationCopy);

如果move没有分配 memory，为什么它很慢？ 或者，这个基准本身可能有问题。

更新

更新的版本可能会反映更多的见解。

#include <benchmark/benchmark.h>

static void StringCreationMove(benchmark::State & state) {
    for (auto _ : state) {
        std::string x = "hello";
        benchmark::DoNotOptimize(x);
        std::string created_string_move(std::move(x));
        benchmark::DoNotOptimize(created_string_move);
    }
}
BENCHMARK(StringCreationMove);

static void StringCreationCopy(benchmark::State & state) {
    for (auto _ : state) {
        std::string x = "hello";
        benchmark::DoNotOptimize(x);
        std::string created_string_copy(x);
        benchmark::DoNotOptimize(created_string_copy);
    }
}
BENCHMARK(StringCreationCopy);

BENCHMARK_MAIN();

结果在我的 MacBook Air 2013 上。

Run on (4 X 1300 MHz CPU s)
CPU Caches:
  L1 Data 32 KiB (x2)
  L1 Instruction 32 KiB (x2)
  L2 Unified 256 KiB (x2)
  L3 Unified 3072 KiB (x1)
Load Average: 1.51, 1.49, 1.74
-------------------------------------------------------------
Benchmark                   Time             CPU   Iterations
-------------------------------------------------------------
StringCreationMove       72.0 ns         67.6 ns     11394713
StringCreationCopy       47.1 ns         47.1 ns     14960781

Answer 1

如果您使用标准的 libstd++ (GNU) 或 libc++ (llvm)，基准测试结果会有所不同。 最后给出的移动速度更快： https://quick-bench.com/q/DV-lRSuipynW2QilZZvCV91uWHY

至于你的问题的答案。 字符串“hello”太短，应用了小字符串优化。 这意味着一个小数组用于小字符串，因此没有移动的优势。 这取决于实现，但可能 GNU std::string 在执行移动时不会以最佳方式复制数组的数据。 如果你使用足够长的弦，移动总是更快。

GNU： https://quick-bench.com/q/QFlfvUJ_Rua6g95koevFZsNaLrg LLVM： https://quick-bench.com/q/iJgfzrWc3yNUMkBYnbPI02e1lW4