C++ std:：string移动的实现

我正在调查移动

std:：string

的性能。在很长一段时间里，我一直认为字符串移动几乎是免费的，认为编译器将内联所有内容，并且只涉及一些廉价的赋值

事实上，我的移动思维模式是

string& operator=(string&& rhs) noexcept
{
    swap(*this, rhs);
    return *this;
}

friend void swap(string& x, string& y) noexcept
{
    // for disposition only
    unsigned char buf[sizeof(string)];
    memcpy(buf, &x, sizeof(string));
    memcpy(&x, &y, sizeof(string));
    memcpy(&y, buf, sizeof(string));
}

据我所知，如果

memcpy

更改为分配单个字段，则这是一种合法的实现

我非常惊讶地发现gcc实现了移动应用程序

这是一致的吗？同样重要的是，我不应该认为搬家几乎是免费的吗

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令人困惑的是，达到了我的预期

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虽然有一个可疑的

std:：string:：reserve

并不是一个确切的答案，但这是C++11

std:：string

的新实现，没有引用计数器，并且具有小字符串优化，这导致了大量的组装。特别是，小字符串优化导致4个分支处理移动分配的源和目标的4种不同长度组合

当添加

-D_GLIBCXX_USE_cx11_ABI=0

选项时，将使用带有参考计数器的pre C++-11

std:：string

，并进行不小的字符串优化

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我不应该认为搬家几乎是免费的吗

《谈话》第47页写道：

复制和移动的比较

• 许多人错误地认为搬家实际上是“免费的”
• 复制和移动之间的性能差异很大
• 对于基本类型（如int），复制或移动实际上是相同的
• 当只需要传输对象的一部分来传输整个值时，移动比复制快

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我只分析了GCC的版本。发生了这样的事情：代码处理不同类型的分配器。如果分配器具有

\u S\u move\u assign

或

\u S\u always\u equal

的特性，那么移动几乎是免费的，正如您所期望的那样。这是move

操作符=

中的

if

：

if (!__str._M_is_local()
    && (_Alloc_traits::_S_propagate_on_move_assign()
      || _Alloc_traits::_S_always_equal()))
          // cheap move
else assign(__str);

如果条件为true（

\u M\u is\u local（）

表示小字符串，说明），则移动成本较低

如果为false，则调用normal

assign

（不是移动的）。当以下情况之一发生时，即为这种情况：

• 字符串很小，因此

  assign

  将执行一个简单的memcpy（廉价）
• 或者，分配器没有特征总是相等，也没有在移动分配时传播，因此分配将分配（不便宜）

这是什么意思

这意味着，如果您使用默认分配器（或具有前面提到的特征的任何分配器），那么移动仍然几乎是免费的

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另一方面，生成的代码不必要地庞大，我认为可以改进。它应该有一个单独的代码来处理通常的分配器，或者有一个更好的

assign

code（问题是

assign

没有检查

\u M\u is\u local（）

，但它会进行容量检查，因此编译器无法决定是否需要分配，因此它会不必要地将分配代码路径放入可执行文件中-您可以查看源代码中的确切细节）。

使用SSO（短字符串优化）移动可以复制，因为您无法移动数组。@NathanOliver我知道，但是

memcpy

已经涵盖了这一点。至少，我希望有一个大小为

sizeof（string）

的缓冲区来临时复制数组的内容，而不是创建一个临时stringAdd`-stdlib=libc++`到clang窗口。你仍然在libc++中发现了一个bug<代码>基本\u字符串：：\u清除\u和\u收缩（）应标记为

noexcept

。通过添加该选项，移动分配操作符可以很好地进行清理。

\uu clear\u和\u shrink

显然是最近的一次编辑。我在看主干libc++的顶端：

\u Alloc\u traits:：\u S\u propagate\u on\u move\u assign

和

\u Alloc\u traits:：\u S\u everys\u equal

是

constepr

函数。这些分支不应该在编译时被删除而不存在于程序集中吗？@MaximeGroushkin:它们不存在于程序集中。它首先在locality属性上分支（我在回答中包含的代码），因此

assign

代码必须在中编译。然后，

assign

代码不检查locality属性，而是检查容量（从

assign

的角度来看，这是可以理解的，因为容量在那里很重要，而不是位置）。编译器不够聪明（可以理解），无法将这两件事关联在一起，因此它将分配代码路径放入exe中。您可能需要提到

\u M_is_local

是用于小字符串优化的。