C++ std:：string实现中的这种优化是允许的吗？

我正在考虑std:：string:：substr的实现。它返回一个新的

std:：string

对象，这对我来说似乎有点浪费。为什么不返回一个对象，该对象引用原始字符串的内容，并且可以隐式地分配给

std:：string

？对实际复制的一种惰性评估。这样的类可能看起来像这样：

template <class Ch, class Tr, class A>
class string_ref {
public:
    // not important yet, but *looks* like basic_string's for the most part

private:
    const basic_string<Ch, Tr, A> &s_;
    const size_type pos_;
    const size_type len_;    
};

std::string s1 = "hello world";
std::string s2 = "world";
if(s1.substr(6) == s2) {
    std::cout << "match!" << std::endl;
}

总共构造不超过2个

std:：string

对象。对于执行大量字符串操作的代码来说，这似乎是一个有用的优化。当然，这不仅适用于

std:：string

，而且适用于任何可以返回其内容子集的类型

据我所知，没有实现能做到这一点

我想问题的核心是：

给定一个可以根据需要隐式转换为

std:：string

的类，库编写器将成员的原型更改为返回类型是否符合标准？或者更一般地说，作为一种优化，库编写者是否有余地在这些类型的情况下返回“代理对象”而不是常规对象

我的直觉是这是不允许的，原型必须完全匹配。考虑到您不能仅在返回类型上重载，这就不会给库编写器留下任何空间来利用这些类型的情况。就像我说的，我想答案是否定的，但我想我会问：-）。

这个想法是正确的，但你不需要压缩整个缓冲区，而是要跟踪缓冲区的哪个子集是“真实”字符串。（COW以其正常形式在一些库实现中使用。）

因此，您根本不需要代理对象或更改接口，因为这些细节可以完全内部化。从概念上讲，您需要跟踪四件事：源缓冲区、缓冲区的引用计数以及该缓冲区中字符串的开始和结束

只要操作修改缓冲区，它就会创建自己的副本（从开始和结束分隔符开始），将旧缓冲区的引用计数减少1，并将新缓冲区的引用计数设置为1。其余的引用计数规则是相同的：复制并将计数增加1，销毁字符串并将计数减少1，达到零并删除，等等

---

substr

只创建一个新的字符串实例，除非明确指定了开始和结束分隔符。

由于

substr

返回

std:：string

，因此无法返回代理对象，而且他们不能仅更改其返回类型或重载（出于您提到的原因）

他们可以通过使

字符串本身能够成为另一个字符串的子字符串来实现这一点。这意味着对所有使用都会有内存损失（保存一个额外的字符串和两个size_类型）。此外，每个操作都需要检查它是否具有字符或是代理。也许这可以通过一个实现指针来实现——问题是，现在我们正在使一个通用类在可能的边缘情况下变得更慢

如果需要，最好的方法是创建另一个类，
substring
，它从字符串、位置和长度构造，并转换为字符串。您不能将其用作s1.substr（6）

，但您可以这样做

 substring sub(s1, 6);

---

您还需要创建使用子字符串和字符串的公共操作，以避免转换（因为这就是关键所在）。

关于您的具体示例，这对我很有用：

if (&s1[6] == s2) {
    std::cout << "match!" << std::endl;
}

if（&s1[6]==s2）{
std：：cout这是一个非常著名的优化，使用相对广泛，称为写时复制或COW。基本的事情甚至不是处理子字符串，而是处理像

s1 = s2;

现在，这个优化的问题是，对于应该支持多个线程的目标，C++库应该使用原子操作访问字符串的引用计数（或者更糟，如果目标平台不提供原子操作，则用互斥体保护）。。这非常昂贵，因此在大多数情况下，简单的非COW字符串实现速度更快
见GOTW#43-45：




<> P>更糟的是，使用过GUW的库，比如GNU C++库，不能简单地恢复到简单的实现，因为这会破坏ABI。（尽管C++ +0x到了救援，无论如何，这将需要一个ABI BUMP！）：
 < P>你所说的是（或）Java的
Java.lang.String
class（）的核心特性之一。在许多方面，Java的
String
类和C++的
basic_String
模板的设计是相似的，因此我可以想象，利用这种“子字符串优化”编写
basic_String
模板的实现是可能的

<>你要考虑的一件事是如何编写<代码> CyScript（）的实现。const

成员。根据字符串作为另一个字符串的子字符串的位置，它可能必须创建一个新副本。如果请求c_str的字符串不是尾随子字符串，它肯定必须创建内部数组的新副本。我认为这需要在大多数情况下使用

mutable

关键字，如果n总之，

basic\u string

实现的数据成员，由于编译器不再能够帮助程序员实现常量的正确性，因此大大复杂了其他

const

方法的实现

编辑：实际上，为了适应

c_str（）常量

和

data（）常量

，您可以使用一个类型为

const charT*

的可变字段。初始设置为

NULL

，它可以是每个实例，只要

c_str（），就可以初始化为指向新的
图表
数组的指针常量

或

数据（）常量

ar