std :: string是否需要將其字符存儲在連續的內存中？

Question

我知道在C ++ 98中， std::basic_string<>和std::vector<>都不需要使用連續存儲。 一旦被指出，這被視為對std::vector<>的疏忽，如果我沒記錯的話，用C ++ 03修復了。

我似乎記得讀過有關討論要求std::basic_string<>在C ++ 11仍被稱為C ++ 0x時使用連續存儲，但我當時沒有密切關注討論，並且仍然局限於C ++ 03在工作，所以我不確定它是什么。

那么使用連續存儲需要std::basic_string<>嗎？ （如果是這樣，那么標准的哪個版本首先需要它？）

^{如果您想知道：如果您將&str[0]的結果傳遞給期望連續寫入內存的函數，則這很重要。 （我知道str.data() ，但由於顯而易見的原因，舊代碼不使用它。）}

Answer 1

C ++ 11標准 ，basic_string 21.4.1.5，

basic_string對象中的char類對象應連續存儲。 也就是說，對於任何basic_string對象，標識＆*（s.begin（）+ n）==＆* s.begin（）+ n應該適用於n的所有值，使得0 <= n <s.size （）。

Answer 2

在c ++ 03中，無法保證字符串的元素會被連續存儲。 [basic.string]是

1. 對於類似char的類型charT，類模板basic_string描述了可以存儲由不同數量的任意類似char的對象組成的序列的對象（第21節）。 序列的第一個元素位於零位。 如果給定的類似char的類型從上下文中清楚，則這樣的序列也稱為“字符串”。 在本節的其余部分中，charT表示類似於char的類型。 通過作為模板參數傳遞的Allocator類，通過類basic_string的成員函數根據需要分配和釋放字符串的存儲。 Allocator :: value_type應與charT相同。
2. 類模板basic_string符合Sequence的要求，如（23.1.1）中所述。 另外，因為basic_string支持的迭代器是隨機訪問迭代器（24.1.5），所以basic_string符合（23.1）中規定的可逆容器的要求。 389 ISO / IEC 14882：2003（E）ISO/ IEC 21.3類模板basic_string 21字符串庫
3. 在所有情況下，size（）<= capacity（）。

然后在C ++ 17中他們也改變了它

1. 類模板basic_string描述了可以存儲由不同數量的任意類似char的對象組成的序列的對象，其中序列的第一個元素位於零。 如果它所保持的類似char的對象的類型從上下文中清楚，則這樣的序列也稱為“字符串”。 在本條款的其余部分中，basic_string對象中保存的類似char的對象的類型由charT指定。
2. basic_string的成員函數使用作為模板參數傳遞的Allocator類的對象來為包含的類似char的對象分配和釋放存儲。
3. basic_string是一個連續的容器（23.2.1）。
4. 在所有情況下，size（）<= capacity（）。

^強調我的

所以預先C ++ 17它不能保證，但現在它是。

由於std::string::data強加的約束，這種非保證幾乎沒有用，因為調用std::string::data會給你一個連續的字符串數組。 因此，除非實現按需執行此操作，並且在恆定時間內字符串將是連續的。

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^{如果您想知道：如果您將&str[0]的結果傳遞給期望連續寫入內存的函數，則這很重要。 （我知道str.data() ，但由於顯而易見的原因，舊代碼不使用它。）}

operator[]的行為也發生了變化。 在C ++ 03中我們有

返回：如果pos <size（），則返回data（）[pos]。 否則，如果pos == size（），則const版本返回charT（）。 否則，行為未定義。

因此，如果在s為空時嘗試&s[0] ，則只保證const版本具有已定義的行為。 在C ++ 11中，他們將其更改為：

如果pos <size（），則返回： *（begin（）+ pos）。 否則，返回對charT類型的對象的引用，其值為charT（），其中修改對象會導致未定義的行為。

所以現在，當s為空時，如果你嘗試&s[0] ，那么const和非const版本都有定義的行為。

Answer 3

根據草案標准N4527 21.4 / 3類模板basic_string [basic.string] ：

basic_string是一個連續的容器（23.2.1）。