C++ string

简介

std::string

C++ 字符串库支持三种通用字符串类型：

• std::basic_string ——为操作任何字符类型的字符串设计的模板类。
• std::basic_string_view (C++17) ——对于字符串子序列的轻量无所有权的只读视图。
• 空终止字符串 - 以特殊的空字符终止的字符数组。

std::basic_string

模板类 std::basic_string 通用化字符序列如何操作及存储。

字符串创建、操作及析构全部为便利的类方法集合与相关函数所处理。

标准提供 std::basic_string 对常用类型的数种特化：

std::basic_string_view

模板类 std::basic_string_view 提供一个轻量对象，它使用类似 std::basic_string 接口的接口，提供对字符串一部分的只读访问。标准提供 std::basic_string_view 对常用类型的数种特化：

(C++17 起)

空终止字符串

空终止字符串是以特殊的空字符终止的字符数组。

C++提供创建、检查及修改空终止字符串的函数。

空终止字符串有三种类型：

• 空终止字节字符串
• 空终止多字节字符串
• 空终止宽字符串

附加支持

std::char_traits

字符串库亦提供类模板 std::char_traits ，它为 std::basic_string 和 std::basic_string_view (C++17 起)定义类型和函数。标准定义下列特化：

转换与分类

本地化库提供对字符串转换的支持（例如 std::wstring_convert 或 std::toupper ），还有分类字符的函数（例如 std::isspace 或 std::isdigit ）。

StringPiece

 string的只读视图，为了便于解释，直接来看代码吧：

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void func(const std::string & str);

const & 限定了 函数 func 没法修改入参 str，但是如果给 func 传递的参数是 char * 或者 const char *，那么将构造一个临时的 std::string，并且产生了字符串的拷贝，但是显然这次拷贝并没有必要。StringPiece 就是在这种情况去替换 std::string，可以避免字符串拷贝，因为 StringPiece 只是简单接管一下指针，看一下 StringPiece 的简单实现就知道了，这里以 leveldb 中的 Slice 为例子，看一下其构造函数就明白了

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class LEVELDB_EXPORT Slice {
 public:
  ......
  Slice(const char* d, size_t n) : data_(d), size_(n) { }
  ......
 private:
  const char* data_;
  size_t size_;
};    

FBString

FBString 是 facebook 开源 C++ lib folly 的一个 std::string 替换着，

如果你想更好的性能，又不想重写，那么 FBString 是一个不错的选择，

Facebook 对其做了大量的性能优化，其核心特点如下：

1. 100% 兼容 std::string
2. 高性能的内存管理，对不同大小的字符串， 分 3 种情况分配和管理内存：
   1. string length <= 23，使用栈上内存；
   2. 23< string length <=255，使用 malloc 分配堆上内存；
   3. string lenght > 255，堆上内存，且使用引用计数 + COW 计数，实现在真正需要的时候才拷贝修改，避免大字符串不必要的拷贝
3. find 操作使用了 Boyer Moore [3] 算法，相比 O(n) 的 KMP 实际性能好很多，Facebook 官方宣称性能：Casual tests indicate a 30x speed improvement overstring::find()for successful searches and a 1.5x speed improvement for failed searches

参考