c ++運算符關聯性/字符串連接/移動語義

Question

更新 ：對不起，我錯了，二進制+實際上是左關聯的。 但是盡管如此，這個問題仍然很重要，因為存在一個補充問題。

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我在C / C ++中閱讀， +運算符是右關聯的。 這意味着給定的std::string s a, b, c都初始化為某個非零長度，

string d = a + b + c;

應該完全等同於（即產生相同的可執行文件）

string d = a + (b + c);

現在，這似乎很不幸：將b擴展a b然后再擴展a c更為合理。

string d = (a + b) + c;

因為應該在不需要重新分配的情況下使用b.size() + c.size()復制操作來運行。

那么，我是否應該在實踐中使用parens / separate +=分配，或者規范是否允許進一步優化以使無paren的版本同樣有效？

我在這里主要關注C ++ 11，也將不勝感激（盡管如此）關於移動語義等方面的文章。 如果這里適用。

Answer 1

一元運算 operator+是右關聯的（就一元運算符而言），而二元 operator+實際上是左關聯的。

要解決您的問題：

string d = a + b + c;

這首先將給出一個臨時結果(a+b) 。 暫時沒有辦法解決，因為a和b無法更改。 臨時文件將在內存中至少保留a.size()+b.size()字節， a和b的內容將被復制到該新內存中。

然后將c添加到臨時文件，並調用operator+(string&& lhs,const string& rhs) 。 這將占用臨時文件並在其中添加c的內容，可能是在重新分配后以補償對更多空間的需求，並將a.size()+b.size()字節從舊的內存復制到新的內存。 之后， c的內容將被追加到新內存中的臨時文件中。

然后，move構造函數將開始執行操作，獲取臨時內存的所有權。

總共最多給出兩個（重新）分配（每個operator+中一個），一個釋放（在tmp + c中的重新分配期間）和四個副本（a，b，c，以及重新分配期間的臨時副本）。 沒有 a.size()+b.size()復制操作，因為可以將字符串內容整體復制（memcpy / memmove），因為char數組是POD，不需要一個接一個地復制。

可以在此處優化的唯一事情是臨時預留足夠的內存來執行，而最終的結果a+b 。 盡管從語言/庫的角度來看，對此無能為力，但優化器從理論上可以看到分配和條件重新分配，並從一開始就通過保留足夠的內存來做正確的事情。 我不知道實現這種優化有多么容易，但是我想檢測string z = a + b + c + d + e + f...的東西並不是那么容易，所以我不會指望它。

通常，臨時變量通常不會損害程序性能，因為這樣的字符串操作很少在關鍵性能的地方進行。

如果您絕對必須提高該操作的性能，則可以采用以下方法：

string d;
d.reserve(a.size() + b.size() + c.size());
d.append(a);
d.append(b);
d.append(c);

導致在預留呼叫期間進行一次分配，並精確分配了三個必要副本。

Answer 2

您將一元加號與加法混淆。