libc ++中短字符串優化的機制是什么？我想更詳細地了解它在實踐中是如何工作的，特別是在libc ++實現中：為了符合SSO資格，字符串有多短？這取決于目標架構嗎？在訪問字符串數據時，實現如何區分短字符串和長字符串？它m_size <= 16是一個簡單的，還是一個標志，是其他成員變量的一部分？（我想這m_size或其中的一部分也可能用于存儲字符串數據）。我專門針對libc ++問了這個問題，因為我知道它使用SSO，甚至在libc ++主頁上也提到過。以下是查看來源后的一些觀察結果：libc ++可以使用兩個稍微不同的字符串類內存布局進行編譯，這由_LIBCPP_ALTERNATE_STRING_LAYOUT標志控制。這兩種布局還區分了little-endian和big-endian機器，這些機器總共留下了4種不同的變體。我將在下面的內容中假設“正常”布局和小端。假設進一步size_type是4個字節并且value_type是1個字節，這就是字符串的前4個字節在內存中的樣子：// short string: (s)ize and 3 bytes of char (d)atasssssss0;dddddddd;dddddddd;dddddddd ^- is_long = 0// long string: (c)apacityccccccc1;cccccccc;cccccccc;cccccccc ^- is_long = 1由于短字符串的大小在高7位，因此在訪問它時需要移位：size_type __get_short_size() const {
return __r_.first().__s.__size_ >> 1;}類似地，長字符串容量的getter和setter用于__long_mask解決這個問題is_long。我仍在尋找我的第一個問題的答案，即__min_cap短字符串的容量對不同的架構有什么價值？
2 回答
冉冉說
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在libc中++實現有點復雜，我會忽略它的替代性設計，并假設小端計算機：
template <...>
class basic_string {
/* many many things */
struct __long
{
size_type __cap_;
size_type __size_;
pointer __data_;
};
enum {__short_mask = 0x01};
enum {__long_mask = 0x1ul};
enum {__min_cap = (sizeof(__long) - 1)/sizeof(value_type) > 2 ?
(sizeof(__long) - 1)/sizeof(value_type) : 2};
struct __short
{
union
{
unsigned char __size_;
value_type __lx;
};
value_type __data_[__min_cap];
};
union __ulx{__long __lx; __short __lxx;};
enum {__n_words = sizeof(__ulx) / sizeof(size_type)};
struct __raw
{
size_type __words[__n_words];
};
struct __rep
{
union
{
__long __l;
__short __s;
__raw __r;
};
};
__compressed_pair<__rep, allocator_type> __r_;
}; // basic_string
注意：__compressed_pair基本上是針對空基優化而優化的一對，又稱template <T1, T2> struct __compressed_pair: T1, T2 {};; 對于所有意圖和目的，你可以認為它是一個常規對。它的重要性剛剛出現，因為它std::allocator是無國籍的，因此是空的。
好的，這是相當原始的，所以讓我們檢查一下這些機制！在內部，許多函數將調用__get_pointer()自己調用__is_long以確定字符串是否使用__long或__short表示：
bool __is_long() const _NOEXCEPT
{ return bool(__r_.first().__s.__size_ & __short_mask); }
// __r_.first() -> __rep const&
// .__s -> __short const&
// .__size_ -> unsigned char
說實話，我不太確定這是標準C ++（我知道最初的子序列規定，union但不知道它是如何與匿名聯合和別名一起拋出的），但是允許標準庫利用定義的實現無論如何。
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