stl - 字符串是向量

stl - Is a string a vector?

本文关键字：向量 字符串 stl      更新时间：2023-10-16

我在某个测验中遇到了一个问题"Is a string a vector? If yes, in what way? If no, why not?"他们都可以随机访问内容。但是字符串有一些向量没有的方法，它也可能有引用计数。所以很明显字符串不完全是一个向量（typedef字符串向量）是否有已知的实现class string : public vector <char>？如果没有 - 不实施它的原因是什么？

从纯粹的哲学角度来看：是的，字符串是一种向量。 它是存储字符的连续内存块（向量是存储任意类型对象的连续内存块）。 因此，从这个角度来看，字符串是一种特殊的向量。

在std::string和std::vector的设计和实现方面，它们共享一些相同的接口元素（例如连续的内存块，operator[]），但std::string不是从std::vector派生的（旁注：你不应该公开从标准容器派生，因为它们不是设计为基于类的 - 例如，它们没有虚拟析构函数）， 它们也不能直接相互转换。 也就是说，以下内容将无法编译：

std::string s = "abc";
std::vector<char> v = s; // ERROR!

但是，由于它们都支持迭代器，因此您可以将字符串转换为向量：

std::string s = "abc";
std::vector<char> v(s.begin(), s.end()); // note that the vector will NOT include the '' character

std::string将不再具有引用计数（截至 C++11），因为许多实现使用的写入时复制功能被 C++11 标准禁止。

从内存的角度来看，std::string 的实例看起来与std::vector<char>非常相似（例如，它们都有一个指向其内存位置、大小、容量的指针），但这两个类的功能是不同的。

std::string的

接口中有一个与std::vector（和其他标准容器）相同的非平凡部分，但它绝对是不同的东西，具有不同的目的。

它的实现方式也可能非常不同，因为它允许诸如小字符串优化或写入时复制之类的事情（自2011年以来不合法）。（尽管它们肯定有可能具有非常相似的实现）。

它们都支持随机访问迭代器，因此可以以类似的方式与标准算法一起使用。我认为std::string不能归类为序列容器。

通过

继承std::vector不可能直接实现std::string成员函数，因为它隐藏了它也存储NUL终结者的事实。因此，当std::string::size返回3时，std::vector::size会返回4。end和其他一些人也是如此。

不，std::string （ std::basic_string<char> ），您可以将其视为一种包含char的序列容器，因为它与其他容器共享许多功能，但它不是使用 std::vector 实现的。

它不能（或至少肯定不应该）使用公共继承实现的主要原因是不允许从string到vector的隐式转换。例如，如果我编写如下代码：

int f(std::vector<char> const &s);
// ...
std::string s;
f(s);

编译应该失败（没有接受string的其他f重载）。

如果你真的想，你可以（可能）使用std::vector的私有继承来合法地实现std::string。它可能没有尽可能高效，但至少是随手的，我想不出它明显违反的要求。效率的损失是由于std::vector需要更通用的事实 - 它必须支持对可能引发异常的类型进行实例化，而std::string仅设计为对无异常的类型进行实例化。

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