我可以让std::string使用更少的内存吗

Can I make std::string use less memory?

本文关键字：内存 std string 我可以      更新时间：2023-10-16

在开始之前，我需要说明我的应用程序使用了大量字符串，这些字符串平均来说非常小，并且在创建后不会更改。

在VisualStudio2010中，我注意到std:：string的容量至少为30。即使我写std::string str = "test";，str的容量也是30。函数str.shrink_to_fit()对此没有任何作用，尽管std:：vector存在一个同名函数，并且按预期工作，即降低容量，使容量==大小。

  1. 为什么std::string::shrink_to_fit()不能按预期工作
  2. 如何确保字符串分配的内存最少
  1. 您的std::string实现很可能使用某种形式的短字符串优化，从而使较小字符串的大小固定，而对shrink_to_fit没有影响。注意，shrink_to_fit对于实现是不绑定的，所以这实际上是一致的
  2. 您可以使用vector<char>来获得更精确的内存管理，但会丢失std::string的一些附加功能。您也可以编写自己的string包装器，该包装器在内部使用vector

std::string::shrink_to_fit()什么都不做的一个原因是标准不要求它

备注： shrink_to_fit是将capacity()缩减为size()的非绑定请求。[注意：该请求是不绑定的，以允许实现特定优化的自由度。--结束注释]

如果你想确保字符串收缩，那么你可以像一样使用swap()技巧

std::string(string_to_shrink).swap(string_to_shrink)

这可能不起作用的另一个原因是std::string的实现者被允许实现短字符串优化，因此您的实现中的最小大小总是30。

正如其他人所指出的，您观察到的是SSO（短字符串优化）的结果。

你能做些什么取决于使用模式：

  • 如果你的字符串是一个大字符串的一部分，这是典型的解析，你可以使用std::experimental::string_view、GSL string_span、Google的StringPiece、LLVM的StringRef等类，它们本身不存储数据，只引用其他字符串的一段，同时提供类似于std::string的接口。

  • 如果有相同字符串的多个副本（尤其是长字符串），则使用CoW（写时复制）字符串可能是有意义的，其中副本使用引用计数器机制共享相同的缓冲区，直到被修改为止。（但要注意缺点）

  • 如果字符串很短（只有几个字符），那么编写自己的专用类可能是有意义的，这与Andrzej 的Handling short codes一致

无论你选择什么情况，重要的是建立良好的基准程序，以清楚地看到你得到了什么效果（如果有的话）。

Upd：在重读了问题的引言之后，我认为第三种方法对你来说是最好的。

如果您在应用程序中使用了很多小字符串，那么您可能需要查看fbstring(https://github.com/facebook/folly/blob/master/folly/docs/FBString.md)。

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