从 const char * 隐式构造 const std::string 是否有效？

Question

像许多人一样，我习惯于将新的字符串函数编写为 const std::string & 的函数。优点是效率（您可以传递现有的 std::string 对象而不会产生 copying/moving 的开销）和 flexibility/readability（如果您只有一个 const char *，您可以传递它并拥有构造是隐式完成的，没有用显式 std::string 构造混淆你的代码）：

#include <string>
#include <iostream>
unsigned int LengthOfStringlikeObject(const std::string & s)
{
    return s.length();
}
int main(int argc, const char * argv[])
{
    unsigned int n = LengthOfStringlikeObject(argv[0]);
    std::cout << "'" << argv[0] << "' has " << n << " characters\n";
}

我的目标是编写能够有效处理长字符串的高效跨平台代码。我的问题是，隐式构造期间会发生什么？是否可以保证不会复制该字符串？令我印象深刻的是，因为一切都是 const，所以不需要复制——只需要一个围绕现有指针的薄 STL 包装器——但我不确定我应该如何依赖编译器和平台来期望这种行为成为。始终显式编写函数的两个版本是否更安全，一个用于 const std::string &，一个用于 const char *？

Answer 1

如果您将 const char* 传递给需要 std::string 的内容，无论是否引用，都会构造一个字符串。如果您将它发送给引用并警告存在隐式临时对象，编译器甚至可能会抱怨。

现在这可能会被编译器优化，而且一些实现不会为小字符串分配内存。编译器也可能在内部优化它以使用 C++17 string_view。它基本上取决于您将对代码中的字符串执行的操作。如果你只使用常量成员函数，一个聪明的编译器可能会优化掉。

但这取决于实施并且不受您的控制。如果您想接管，可以明确使用 std::string_view。

Answer 2

It strikes me that, because everything is const, copying is not necessary—a thin STL wrapper around the existing pointer is all that's needed

我不认为这个假设是正确的。仅仅因为你有一个指向 const 的指针，并不意味着基础值不能改变。它仅表示无法通过该指针更改该值。该指针可能指向可以随时更改的非常量存储。

因此，库必须制作自己的副本（以提供 "correct" 字符串可观察行为）。对 libstdc++ 的快速回顾表明它总是制作一个副本。来自 char* 的构造不是内联的，因此如果没有静态链接和 LTO 就无法对其进行优化。

虽然极其琐碎的静态链接程序可能会使用 LTO 优化副本（我无法重现这一点），但我认为通常不太可能执行此优化（特别是考虑别名规则char*)。 g++ 甚至不对字符串文字执行此优化。

Answer 3

如果你不想复制，那么string_view就是你想要的。

然而，好处也随之而来。具体来说，您必须确保您传递的存储持续 "long enough".

对于字符串文字，这没问题。对于 argv[0]，这几乎肯定不是问题。对于任意字符序列，则需要考虑它们。

但你可以这样写：

unsigned int LengthOfStringlikeObject(std::string_view sv)
{
    return sv.length();
}

然后用 string 或 const char * 调用它就可以了。

从 const char * 隐式构造 const std::string 是否有效？

Is implicit construction of `const std::string` from `const char *` efficient?

c++

string

stl

constants

implicit-constructor