C++ std:：string是如何实现的？

我很想知道std:：string是如何实现的，它与c string有什么不同？如果标准没有指定任何实现，那么任何带有解释的实现都会很好地满足标准给出的字符串要求。

中有一个示例实现

此外，假设已经安装了gcc，您可以查看gcc的实现。大多数std:：string都是由实现的，所以从这里开始

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另一个可能的信息来源是std:：string是一个类，它围绕某种内部缓冲区，并提供操作该缓冲区的方法

C中的字符串只是一个字符数组

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在这里解释std:：string如何工作的所有细微差别将花费太长时间。也许可以看看gcc源代码，看看它们是如何做到的。

这取决于您使用的标准库

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< P>是一个C++标准库实现，它实现了其他事情的字符串。

< P>实际上，我所用的每个编译器都为运行时提供了源代码。因此，无论您使用GCC还是MSVC，或是什么，都有能力查看实现。但是，std:：string的大部分或全部将实现为模板代码，这可能导致非常难以阅读

，有一章介绍了std:：string实现，这是对常见变体的一个不错的概述：“第15项：注意

string

实现中的变体”

他谈到了4种变化：

• ref-counted实现的几种变体（通常称为写时复制）—当字符串对象复制时保持不变，refcount会增加，但实际字符串数据不会增加。两个对象都指向相同的refcounted数据，直到其中一个对象修改它，从而导致数据的“写入时复制”。不同之处在于refcount、锁等的存储位置

• “短字符串优化”（SSO）实现。在此变体中，对象包含指向数据、长度、动态分配的缓冲区大小等的常用指针。但如果字符串足够短，它将使用该区域来保存字符串，而不是动态分配缓冲区

此外，还有一个附录（附录A：“非（在多线程世界中）”讨论了为什么写时拷贝refcounted实现在多线程应用程序中经常由于同步问题而出现性能问题。这篇文章也可以在网上找到（但我不确定它是否与书中的内容完全相同）：

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<>这两章都值得阅读。

< P>字符串的C++解决方案与C版本有很大的不同。第一个也是最重要的区别是，当c使用ASCIIZ解决方案时，std:：string和std:：WSString使用两个迭代器（指针）来存储实际字符串。字符串类的基本用法提供了一个动态分配的解决方案，因此在动态内存处理的CPU开销方面，它使字符串处理更加舒适

您可能已经知道，C不包含任何内置的通用字符串类型，只通过标准库提供两个字符串操作。C和C++的主要区别之一是C++提供了一个包封的功能，因此它可以被认为是伪造的泛型类型。 在C语言中，如果想知道字符串的长度，需要遍历字符串，std:：string:：size（）成员函数基本上只是一条指令（end-begin）。只要有内存，您就可以安全地将字符串一个附加到另一个，因此无需担心缓冲区溢出错误（以及漏洞），因为如果需要，附加会创建更大的缓冲区

正如前面有人所说，字符串是从向量功能派生出来的，采用模板化的方式，因此更容易处理多字节字符系统。您可以使用typedef std:：basic\u string specific\u str\t定义自己的字符串类型；模板参数中具有任意任意数据类型的表达式

我认为双方都有足够的正反两面：

C++字符串的优点： -在某些情况下，迭代速度更快（明确使用大小，并且不需要内存中的数据来检查是否在字符串末尾，比较两个指针。这可能会对缓存产生影响） -缓冲区操作包含字符串功能，因此不必担心缓冲区问题

C++字符串的缺点： -由于内存分配的动态性，基本的使用可能会对性能造成影响。（幸运的是，您可以告诉string对象应该是什么样的原始缓冲区大小，因此除非您超过它，否则它不会从内存中分配动态块） -与其他语言相比，名称通常怪异且不一致。这对于任何stl来说都是不好的，但是你可以使用它，它让你有一种C++风格的感觉。

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-模板的大量使用迫使标准库使用基于标题的解决方案，因此这对编译时间有很大影响。

您可能希望将源代码放到类似gcc的地方，看看它们是如何实现的。相关：注意（因为链接自最近的一个问题）：有趣的是，GCC的写时复制实现在移动情况下的性能优于VC++短字符串优化，因为移动操作主要受对象的大小影响。“短字符串优化”通常缩写为“SSO”：我同意Scott Meyers和Herb Sutter的书中包含了大量关于字符串实现的一般信息，但他们没有确切说明哪些实现使用了哪些优化（或非优化）。如果您想知道这一点，这里有一个比较：gcc实现在这里：