c++ - 为什么 C++11 使 std::string::data() 添加一个空终止字符？

Question

以前这是 std::string::c_str() 的工作，但是在 C++11 中，data() 也提供了它，为什么c_str() 的空终止字符添加到 std::string::data()？对我来说，这似乎是在浪费 CPU 周期，在 null 终止字符根本不相关且仅使用 data() 的情况下，C++03 编译器没有关心终止符，不必在每次调整字符串大小时都将 0 写入终止符，而是 C++11 编译器，因为 data()-null-guarantee，每次调整字符串大小时都必须浪费循环写入 0，因此由于它可能会使代码变慢，我想他们有一些理由添加该保证，它是什么？

Answer 1

这里有两点要讨论:

空终止符的空格

理论上，C++03 实现可以避免为终止符分配空间和/或可能需要执行复制(例如 unsharing)。

然而，为了支持 c_str()，所有健全的实现都为空终止符分配了空间。首先，因为如果这不是一个微不足道的调用，它将几乎无法使用。

空终止符本身

确实有些very (1999), very old implementations (2001) 写了 \0每c_str()打电话。

但是，主要实现 changed (2004) 或者是 already like that (2010) 在 C++11 发布之前避免这样的事情，所以当新标准到来时，对许多用户来说没有任何改变。

现在，C++03 实现是否应该这样做:

To me it seems like a waste of CPU cycles

不是真的。如果您调用c_str()不止一次，您已经通过多次编写它来浪费周期。不仅如此，您还弄乱了缓存层次结构，这在多线程系统中很重要。回想一下，多核/SMT CPU 开始出现在 2001 之间。和 2006 ，这解释了向现代非 CoW 实现的转变(即使在那之前的几十年里有多 CPU 系统)。

您可以保存任何内容的唯一情况是，如果您从未调用过 c_str() .但是，请注意，当您重新调整字符串的大小时，无论如何您都在重新编写所有内容。额外的字节将难以测量。

换句话说，通过不在重新调整大小时编写终止符，您将自己暴露在更差的性能/延迟中。通过同时编写一次，您必须执行字符串的拷贝，性能行为更加可预测，并且如果您最终使用 c_str()，您可以避免性能缺陷。 ，特别是在多线程系统上。