如果可能，总是更喜欢 std::string(ptr, size) 到 std::string(first, last) ？答案

【问题标题】：Always prefer std::string(ptr, size) to std::string(first, last) if possible?如果可能，总是更喜欢 std::string(ptr, size) 到 std::string(first, last) ？
【发布时间】：2020-04-17 05:59:42
【问题描述】：

考虑：

#include <string>
#include <string_view>

using namespace std;

string sv2s_1(string_view sv)
{
    return string(sv.data(), sv.size());
}

string sv2s_2(string_view sv)
{
    return string(sv.begin(), sv.end());
}

在sv2s_1中，string最多需要分配一次内部缓冲区。

在sv2s_2中，string不知道内部缓冲区应该有多大，所以必须将字符一个一个推回，并可能多次重新分配和复制内部缓冲区。

假设first和last是随机访问迭代器，string(first, last)可以使用last - first快速获取其内部缓冲区的大小，所以性能等于string(ptr, size)。

问题：如果first 和 last 是随机访问迭代器，

C++ 标准是否保证 string(first, last) 等效于 string(ptr, size) 在性能方面？

【问题讨论】：

我的意思是有std::distance 所以你不需要随机访问迭代器。另一方面，如果你有一个指针和一个大小，为什么不应该有一个随机访问迭代器呢？

标签： c++ string performance time-complexity standards

【解决方案1】：

我在标准中没有看到这样的要求。标准says 即X(i, j) 构造一个序列容器，该容器等于[i, j) 范围，并且表达式的复杂性取决于序列。

查看特定实现，libstdc++precomputes 正向、双向和随机访问迭代器的范围大小：

template<typename InIterator>
void basic_string<CharT, Traits, Alloc>::
_M_construct(InIterator beg, InIterator end, std::forward_iterator_tag) {
    // ...
    size_type dnew = static_cast<size_type>(std::distance(beg, end));
    // ...
}

注意 std::bidirectional_iterator_tag 和 std::random_access_iterator_tag are derived 来自 std::forward_iterator_tag，并且可以隐式转换成它，所以这个 _M_construct 重载被调用用于前向、双向和随机访问迭代器（以及 C 中的连续迭代器++20)。

【讨论】：

【解决方案2】：

std::basic_string's doc 保证以下两个构造函数的复杂性为线性：

constexpr basic_string( const CharT* s,
                        size_type count,
                        const Allocator& alloc = Allocator() ); // (4)

template< class InputIt >
constexpr basic_string( InputIt first, InputIt last,
                        const Allocator& alloc = Allocator() ); // (6)

但性能不是保证，也不应该使用另一个来实现。

注意：构造函数 (6) 采用迭代器采用 InputIterator，而不是 RandomIterator（即使实现可能在迭代器类别上分派）。

【讨论】：