C++ 如何优化字符串复制（内存分配）？

我正在制作一个程序（想想：类似的东西），它或多或少地通过一堆字符串，并根据一些标准对它们进行排序

我将结果存储在

向量中，其中结构当前定义如下：

struct SearchSuggestion
{
    std::string path;
    int tag;
};

在我的程序中，由于需要操作大量的文件路径等等，我复制了大量的结构（因此也复制了字符串）

虽然这会在释放模式中造成明显但很小的延迟，但会大大降低程序的调试速度（即，在击键之间有几秒钟的暂停）。寻找原因，我发现几乎所有的时间都花在以下堆栈跟踪上：

ntdll.dll!RtlCompareMemoryUlong()   
ntdll.dll!RtlpAllocateHeap()    
ntdll.dll!RtlAllocateHeap()     
ntdll.dll!RtlDebugAllocateHeap()    
ntdll.dll!string "Enabling heap debug options\n"()  
ntdll.dll!RtlAllocateHeap()     
msvcr90d.dll!_heap_alloc_base(unsigned __int64)     C
msvcr90d.dll!_heap_alloc_dbg_impl(unsigned __int64, int, const char *, int, int *)
msvcr90d.dll!_nh_malloc_dbg_impl(unsigned __int64, int, int, const char *, int, int *)
msvcr90d.dll!_nh_malloc_dbg(unsigned __int64, int, int, const char *, int)
msvcr90d.dll!malloc(unsigned __int64)
msvcr90d.dll!operator new(unsigned __int64)
MyProgram.exe!std::_Allocate<wchar_t>(unsigned __int64, wchar_t *)
MyProgram.exe!std::allocator<wchar_t>::allocate(unsigned __int64)
MyProgram.exe!std::basic_string<wchar_t,std::char_traits<wchar_t>,std::allocator<wchar_t> >::_Copy(unsigned __int64, unsigned __int64)
MyProgram.exe!std::basic_string<wchar_t,std::char_traits<wchar_t>,std::allocator<wchar_t> >::_Grow(unsigned __int64, bool)
MyProgram.exe!std::basic_string<wchar_t,std::char_traits<wchar_t>,std::allocator<wchar_t> >::assign(const std::basic_string<wchar_t,std::char_traits<wchar_t>,std::allocator<wchar_t> > &, unsigned __int64, unsigned __int64)
MyProgram.exe!std::basic_string<wchar_t,std::char_traits<wchar_t>,std::allocator<wchar_t> >::basic_string<wchar_t,std::char_traits<wchar_t>,std::allocator<wchar_t> >(const std::basic_string<wchar_t,std::char_traits<wchar_t>,std::allocator<wchar_t> > &)
MyProgram.exe!SearchSuggestion::SearchSuggestion(const SearchSuggestion &)
MyProgram.exe!std::_Construct<SearchSuggestion,SearchSuggestion>(SearchSuggestion *, const SearchSuggestion &)
MyProgram.exe!std::allocator<SearchSuggestion>::construct(SearchSuggestion *, const SearchSuggestion &)
MyProgram.exe!std::_Uninit_copy<SearchSuggestion * __ptr64,SearchSuggestion * __ptr64,std::allocator<SearchSuggestion> >(SearchSuggestion *, SearchSuggestion *, SearchSuggestion *, std::allocator<SearchSuggestion> &, std::_Nonscalar_ptr_iterator_tag, std::_Nonscalar_ptr_iterator_tag)
MyProgram.exe!stdext::unchecked_uninitialized_copy<SearchSuggestion * __ptr64,SearchSuggestion * __ptr64,std::allocator<SearchSuggestion> >(SearchSuggestion *, SearchSuggestion *, SearchSuggestion *, std::allocator<SearchSuggestion> &)
MyProgram.exe!std::_Uninit_move<SearchSuggestion * __ptr64,SearchSuggestion * __ptr64,std::allocator<SearchSuggestion>,std::_Undefined_move_tag>(SearchSuggestion *, SearchSuggestion *, SearchSuggestion *, std::allocator<SearchSuggestion> &, std::_Undefined_move_tag, std::_Undefined_move_tag)
MyProgram.exe!stdext::_Unchecked_uninitialized_move<SearchSuggestion * __ptr64,SearchSuggestion * __ptr64,std::allocator<SearchSuggestion> >(SearchSuggestion *, SearchSuggestion *, SearchSuggestion *, std::allocator<SearchSuggestion> &)
MyProgram.exe!std::vector<SearchSuggestion,std::allocator<SearchSuggestion> >::_Umove<SearchSuggestion * __ptr64>(SearchSuggestion *, SearchSuggestion *, SearchSuggestion *)
MyProgram.exe!std::vector<SearchSuggestion,std::allocator<SearchSuggestion> >::_Insert_n(std::_Vector_const_iterator<SearchSuggestion,std::allocator<SearchSuggestion> > *, unsigned __int64, const SearchSuggestion &)
MyProgram.exe!std::vector<SearchSuggestion,std::allocator<SearchSuggestion> >::insert(std::_Vector_const_iterator<SearchSuggestion,std::allocator<SearchSuggestion> > *, const SearchSuggestion &)
MyProgram.exe!std::vector<SearchSuggestion,std::allocator<SearchSuggestion> >::push_back(const SearchSuggestion &)
MyProgram.exe!Appender<std::vector<SearchSuggestion,std::allocator<SearchSuggestion> > >(const wchar_t *, _tfinddata *, void *)
MyProgram.exe!EnumMatches(const std::basic_string<wchar_t,std::char_traits<wchar_t>,std::allocator<wchar_t> > &, const std::vector<std::basic_string<wchar_t,std::char_traits<wchar_t>,std::allocator<wchar_t> >,std::allocator<std::basic_string<wchar_t,std::char_traits<wchar_t>,std::allocator<wchar_t> > > > &, int (const wchar_t *, _tfinddata *, void *)*, void *, int)
...

ntdll.dll！RTLComparemoryulong（）
ntdll.dll！RtlpAllocateHeap（）
ntdll.dll！RtlAllocateHeap（）
ntdll.dll！RtlDebugAllocateHeap（）
ntdll.dll！字符串“启用堆调试选项\n”（）
ntdll.dll！RtlAllocateHeap（）
msvcr90d.dll_堆分配基（无符号int64）C
msvcr90d.dll_heap\u alloc\u dbg\u impl（unsigned\u int64，int，const char*，int，int*）
msvcr90d.dll_nh_malloc_dbg_impl（无符号_int64，int，int，const char*，int，int*）
msvcr90d.dll_nh_malloc_dbg（无符号_int64，int，int，常量字符*，int）
msvcr90d.dll！malloc（未签名的_int64）
msvcr90d.dll！运算符新（未签名的\uuu int64）
MyProgram.exe！std:：_分配（未签名的uu int64，wchar\u t*）
MyProgram.exe！std:：allocator:：allocate（无符号\uuu int64）
MyProgram.exe！std:：basic_string:：_Copy（unsigned_uuint64，unsigned_uint64）
MyProgram.exe！std:：basic_string:：_Grow（unsigned uu int64，bool）
MyProgram.exe！std:：basic_string:：assign（常量std:：basic_string&，无符号uuu int64，无符号uuu int64）
MyProgram.exe！标准：：基本字符串：：基本字符串（常量标准：：基本字符串&）
MyProgram.exe！SearchSuggestion:：SearchSuggestion（const SearchSuggestion&）
MyProgram.exe！标准：：_构造（SearchSuggestion*，const SearchSuggestion&）
MyProgram.exe！std:：allocator:：construct（SearchSuggestion*，const SearchSuggestion&）
MyProgram.exe！std:_Uninit_copy（SearchSuggestion*、SearchSuggestion*、SearchSuggestion*、std:：分配器&，std:_Nonscalar\u ptr\u迭代器\u标记，std:_Nonscalar\u ptr\u迭代器\u标记）
MyProgram.exe！stdext:：unchecked\u uninitialized\u copy（SearchSuggestion*、SearchSuggestion*、SearchSuggestion*、std:：allocator&）
MyProgram.exe！std:_Uninit_move（SearchSuggestion*，SearchSuggestion*，SearchSuggestion*，std:：分配器&，std:_未定义的_move_标记，std:_未定义的_move_标记）
MyProgram.exe！stdext:：\u未选中\u未初始化\u移动（SearchSuggestion*、SearchSuggestion*、SearchSuggestion*、std:：分配器&）
MyProgram.exe！std:：vector:：move（搜索建议*，搜索建议*，搜索建议*）
MyProgram.exe！std：：vector:：_Insert_n（std:_vector_const_iterator*，unsigned uu int64，const SearchSuggestion&）
MyProgram.exe！std：：vector：：insert（std:_vector_const_iterator*，const SearchSuggestion&）
MyProgram.exe！std:：vector:：push_back（const SearchSuggestion&）
MyProgram.exe！附录（常量wchar\u t*，\u tfinddata*，void*）
MyProgram.exe！EnumMatches（常量std:：basic_string&，常量std:：vector&，int（常量wchar_t*，_tfinddata*，void*），void*，int）
...

所以很明显，复制
std:：string
花费的时间太长，可能是因为引用的局部性差

现在我的问题很简单：

如何提高分配大量小字符串的性能？最好的答案是：不要分配和复制大量字符串。改为使用指向常量字符串或符号的共享指针

Malloc（）和strcpy（）都很慢，周期长，复制字符串总是一个O（n）操作。在实时代码中，最好尽量避免分配。
一种方法是停止将它们按值放入
搜索建议结构中。相反，为每个
SearchSuggestion
指定一个表示路径的
std:：string
句柄

struct SearchSuggestion {
  int pathId;
  int tag;
};

这将使向量内的复制更加有效，因为它只是围绕简单的
int
s而不是复杂的
std:：string
值进行复制

然后可以使用
std:：map
结构将路径id映射到实际路径
 试试boost:：flyweight：

您可以尝试使用Boost.Flyweight。我不能保证它会工作-不复制字符串节省的时间可能会花在检查该字符串是否尚未存储上-但您可以尝试一下

另一个选择是将其转换为
boost:：shared\u ptr
。现在只需要复制一个指针（因此成本实际上为空），但现在实际访问该字符串时会增加成本（但这可能不是什么大问题）

尝试这两种方法，看看哪一种效果更好，应该不难。
试试VS2010。有了移动语义和小字符串优化，我很想相信它会表现得更好。@KerrekSB:2010年整个IDE的速度（加起来）比我在程序中所经历的还要慢，所以这对情况并没有什么帮助（EnumMatches（）
和Appender（）

到底在做什么？了解这一点可以更容易地提出避免复制字符串的建议（例如，将副本缓存到某个位置可能是可能的，也是适当的）@MichaelBurr:

Appender

只有4行——它从给定的字符串创建一个

SearchSuggestion

，并将结果推送到

向量中

EnumMatches

是程序的主要部分——它枚举一组匹配项（由给定的参数确定）并为每一个调用给定的回调。它们都执行一些字符串复制。还有一个未显示的

RankMatches

——它也执行字符串复制，并返回一对建议向量和一些其他排名数据。我确实可能可以缓存