标题: std::string 和　vector<char> 两者的内存布局是怎么样的，有什么区别？ [打印本页]

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作者: admin    时间: 2018-6-30 13:07     标题: std::string 和　vector<char> 两者的内存布局是怎么样的，有什么区别？

待考

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作者: admin    时间: 2018-6-30 17:39

c++ stl ,如何实现，没有规定，各家有各家的配方，vc2013 stl 中的 string 数据成员简写形式：
class string
{
        allocate_proxy * proxy; // 内存申请管理器  4字节
        union _Bxty //16个字节
                {        
                char _Buf[16]; // 短字符串保存在这里，
                char * _Ptr;    //  当使用动态申请内存时new char[n]，这个成员指向申请到的内存
                char _Alias[16];        // 什么鬼?
                } _Bx;

        size_type _Mysize;        // 字符串长度，不包含'\0'　4字节
        size_type _Myres;        // 保留的字节数 4字节
}        

现在的stl实现，多数都采用 SOO(small object optimization) 技术，即小对象优化技术，对字符串来说，也可称 SSO(small string optimization), 做法是将短串保存在类内存里，超过一定长度的字符串数据，才通过动态申请内存来保存。之所以这样做，是考虑到申请动态内存，开销大，减少动态申请，可以提高程序效率，是典型的以空间换效率的做法，关于SSO, 可参照文章：https://shaharmike.com/cpp/std-string/

vc2013的string实现，就是基于这样的思想。在 vc2013 中，sizeof std::string 为 28 个字节,从上述得知 ， 4+16+4+4 = 28个字节, 注意_Bx._Buf预留了16个字节的，用来保存长度不超过15的短串，这样的短串，直接复制这里，类似：
string x("hello");
等价：
string x;
strcpy(x._Bx._Buf,"hello");
x._Mysize = strlen("hello");
x._Myres = 15；

如果大于15的串，如：
string x("i am big string abcdefghijklm.....................");
等价于：
string x;
x._Bx._Ptr = new char[strlen("i am big string abcdefghijklm.....................")+1]; // 实际可能会多申请一些内存，这里简化了，用多少申请多少
x._Mysize = strlen("i am big string abcdefghijklm.....................");
x._Myres = x._Mysize； // 当申请得多，保留数与字符串长度会不一样

那怎么知道，实际保存的字符串地址在哪里，以下的 string::c_str() 实现可回答这个问题：

const * char string::c_str()
{
     if(this._Myres >15) // 是长串，
         {
             return _Bx._Ptr; // 返回动态申请的地址
         }else
         {
                return _Bx._Buf ; // 是短串，返回本地地址
         }
}
可以看出，当长串时，union的16个字节，只用了开始的四个字节有效，来表示动态内存地址，其余12个字节没用，典型的用空间换效率的做法。

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