basic_string 文字在编译时是否更快或处理得更好？

Question

在浏览 C++14/C++1y (n3690) 草案时，我注意到在第 21.7 节中引入了 basic_string 文字后缀：

inline namespace literals {
inline namespace string_literals {
  // 21.7, suffix for basic_string literals:
  string operator "" s(const char *str, size_t len);
  u16string operator "" s(const char16_t *str, size_t len);
  u32string operator "" s(const char32_t *str, size_t len);
  wstring operator "" s(const wchar_t *str, size_t len);
}
}

我的问题是：

• basic_string 文字是否有可能在运行时更快？
• 我的“幼稚”实现完全错误吗？
• ROM 中的数据布局能否与 basic_string 文字不同，或者编译时与运行时的任何其他差异？

背景

我知道这允许像这样直接使用字符串文字：

std::string s1 = "A fabulous string"s;

void sfunc(std::string arg);

int main() {
    sfunc("argument"s);
}

但是与依赖转换构造函数string(const char*)相比有什么优势呢？

“旧”代码如下所示：

std::string s1 = "A fabulous string";  // c'tor string(const char*)

void sfunc(std::string arg);

int main() {
    sfunc("argument");   // auto-conversion via same c'tor
}

据我所知，operator "" s() 的实现基本上是这样的：

std::string operator "" s(const char* lit, size_t sz) {
    return std::string(lit, sz);
}

所以，只需使用相同的 c'tor。我的猜测是，这必须在运行时完成，我错了吗？

编辑：正如 Nicol Bolas 在我的示例下方正确指出的那样，不 使用相同的构造函数，但具有额外长度的构造函数 - - 显然，这对建筑非常有用。这给我留下了一个问题：编译器将字符串文字放入 ROM 是否更好，或者在编译时类似的东西？

Answer 1

• 是否有可能使用 basic_string 文字在运行时更快？

如前所述，字符串长度是已知的并自动传递给构造函数。

• 我的“幼稚”实现完全错误吗？

不，它是正确的。

• ROM 中的数据布局能否与 basic_string 文字不同，或在编译时与运行时有任何其他差异？

可能不会，因为相关的basic_string构造函数不是constexpr所以不符合静态初始化的条件，所以可能不能放入ROM，必须在运行时完成。

Answer 2

所以，只需使用相同的 c'tor。

好的，让我们看看它会是什么样子：

string fromLit = "A fabulous string"s;
string fromBare = string("A fabulous string");

看到fromBare 中缺少什么了吗？让我为你拼写出来：

string fromBare = string("A fabulous string"/*, NOTHING*/);

是的，你不能得到字符串的 length 没有...得到它的长度。这意味着 fromBare 必须遍历文字才能找到 \0 字符。在运行时。 fromLit 不会；编译器提供字符串的长度作为编译时确定的参数。任何值得使用的编译器只会将长度烘焙到可执行代码中。

即使 不是 的情况，由于其他原因，它仍然更好。考虑一下：

void SomeFunc(const std::string &);
void SomeFunc(const char *);

SomeFunc("Literal");
SomeFunc("Literal"s);
SomeFunc(std::string("Literal"));

最后两个做同样的事情（减去我之前提出的观点），但其中一个短得多。即使您雇用using std::string（或愚蠢的using namespace std;），第二个仍然更短。但很清楚到底发生了什么。

Answer 3

它提供了更多的编译时安全性。

考虑How do you construct a std::string with an embedded null?

从包含空字符的字符串文字构造std::string 的唯一方法是指定字符串文字的大小（容易出错），使用initializer_list 语法（冗长）或执行某种循环多次调用push_back（更详细）。但是，使用字面量构造函数时，会自动为您传递大小，从而消除可能的错误来源。