标准::字符串::保留和字符串结尾 0

std::string::reserve and end-of-string 0

本文关键字：字符串 结尾 保留 标准      更新时间：2023-10-16

使用std::string::reserve预分配时，我是否必须为终止0显式添加一个以避免重新分配和后续复制？

例如，知道长度为 5 的字符串"Hello"将存储在std::string str中，我必须调用str.reserve(6)吗？

如果我正确阅读了标准，那么我认为答案应该是肯定的。对于reserve它说

在 reserve() 之后，capacity() 大于或等于 reserve 的参数。

对于capacity，它反过来说

返回：字符串中分配的存储的大小。

不过，我不熟悉标准中公式的微妙之处，我想证实我的怀疑。

C++11 确实指定了(或者我在几个地方读过，实际上在 n3337 文档中找不到该措辞？)std::string应该以这样一种方式存储，即 C 样式字符串的零终止不需要重新分配。

当然，这就是在 GNU C++ 库中发生的，在函数_S_create中：

template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
typename basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::_Rep*
basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::_Rep::
_S_create(size_type __capacity, size_type __old_capacity,
const _Alloc& __alloc)
....
// NB: Need an array of char_type[__capacity], plus a terminating
// null char_type() element, plus enough for the _Rep data structure.
// Whew. Seemingly so needy, yet so elemental.
size_type __size = (__capacity + 1) * sizeof(_CharT) + sizeof(_Rep);

+ 1用于覆盖终止字符。

然后它继续"调整"大小以使其更优化，使用一些猜测的常量进行minimum allocation和page_size，但它将始终至少__size，并且总是添加1以腾出终止空间。

要弄清楚它"总是"这样做，您必须遵循代码并发现每当需要重新分配字符串时都会调用_M_clone，并且_M_clone依次调用_S_create。代码不容易阅读，因为它是为了遵循标准和高效而编写的，而不是为了我们凡人阅读它。

更容易看出c_str没有分配任何东西在这里：

const _CharT*
c_str() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
{ return _M_data(); }

然后调用：

_CharT*
_M_data() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
{ return  _M_dataplus._M_p; }

换句话说，只需返回指向实际字符串的指针。

Returns: The size of the allocated storage in the string.

字符串中的已分配存储空间该语句表示该字符串应适合分配的空间。"字符串"表示"以零结尾的字符组"，因此也应包括零。

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