c++ - 没有使用 gcc 的小字符串优化？

Question

大多数 std::string 实现(包括 GCC)使用小字符串优化。例如。有一个answer讨论这个。

今天，我决定检查我编译的代码中的字符串在什么时候被移动到堆中。令我惊讶的是，我的测试代码似乎表明根本没有发生任何小的字符串优化!

代码:

#include <iostream>
#include <string>

using std::cout;
using std::endl;

int main(int argc, char* argv[]) {
  std::string s;

  cout << "capacity: " << s.capacity() << endl;

  cout << (void*)s.c_str() << " | " << s << endl;
  for (int i=0; i<33; ++i) {
    s += 'a';
    cout << (void*)s.c_str() << " | " << s << endl;
  }

}

g++ test.cc && ./a.out的输出是

capacity: 0
0x7fe405f6afb8 | 
0x7b0c38 | a
0x7b0c68 | aa
0x7b0c38 | aaa
0x7b0c38 | aaaa
0x7b0c68 | aaaaa
0x7b0c68 | aaaaaa
0x7b0c68 | aaaaaaa
0x7b0c68 | aaaaaaaa
0x7b0c98 | aaaaaaaaa
0x7b0c98 | aaaaaaaaaa
0x7b0c98 | aaaaaaaaaaa
0x7b0c98 | aaaaaaaaaaaa
0x7b0c98 | aaaaaaaaaaaaa
0x7b0c98 | aaaaaaaaaaaaaa
0x7b0c98 | aaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0c98 | aaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0cd8 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
0x7b0d28 | aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

我猜测较大的第一个指针，即 0x7fe405f6afb8 是堆栈指针，其他指针指向堆。多次运行会产生相同的结果，即第一个地址总是很大，而其他地址则较小；确切的值通常不同。较小的地址总是遵循标准的 2 次方分配方案，例如0x7b0c38 列出一次，然后 0x7b0c68 列出一次，然后 0x7b0c38 两次，然后 0x7b0c68 4 次，然后 0x7b0c98 8次等

阅读霍华德的回答后，使用 64 位机器，我期待看到前 22 个字符打印的地址相同，然后才看到它发生变化。

我错过了什么吗？

另外，有趣的是，如果我用 -O 编译(在任何级别)，我会在第一种情况下得到一个恒定的小指针值 0x6021f8，而不是大值，并且无论我运行程序多少次，这个 0x6021f8 都不会改变。

g++ -v的输出:

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=g++
COLLECT_LTO_WRAPPER=/foo/bar/gcc-6.2.0/gcc/libexec/gcc/x86_64-redhat-linux/6.2.0/lto-wrapper
Target: x86_64-redhat-linux
Configured with: ../gcc-6.2.0/configure --prefix=/foo/bar/gcc-6.2.0/gcc --build=x86_64-redhat-linux --disable-multilib --enable-languages=c,c++,fortran --with-default-libstdcxx-abi=gcc4-compatible --enable-bootstrap --enable-threads=posix --with-long-double-128 --enable-long-long --enable-lto --enable-__cxa_atexit --enable-gnu-unique-object --with-system-zlib --enable-gold
Thread model: posix
gcc version 6.2.0 (GCC)

Answer 1

你的标志之一是:

--with-default-libstdcxx-abi=gcc4-compatible

而 GCC4 确实不支持小字符串优化。

---

GCC5 开始支持它。 isocpp状态:

A new implementation of std::string is enabled by default, using the small string optimization instead of copy-on-write reference counting.

支持我的主张。

此外，Exploring std::string提及:

As we see, older libstdc++ implements copy-on-write, and so it makes sense for them to not utilize small objects optimization.

然后当 GCC5 发挥作用时，他会改变上下文。