c++ - std::string move 构造函数是否真的 move ？

Question

所以这里我有一个小测试程序:

#include <string>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>

class Test
{
public:
  Test(const std::vector<int>& a_, const std::string& b_)
    : a(std::move(a_)),
      b(std::move(b_)),
      vBufAddr(reinterpret_cast<long long>(a.data())),
      sBufAddr(reinterpret_cast<long long>(b.data()))
  {}

  Test(Test&& mv)
    : a(std::move(mv.a)),
      b(std::move(mv.b)),
      vBufAddr(reinterpret_cast<long long>(a.data())),
      sBufAddr(reinterpret_cast<long long>(b.data()))
  {}

  bool operator==(const Test& cmp)
  {
    if (vBufAddr != cmp.vBufAddr) {
      std::cout << "Vector buffers differ: " << std::endl
        << "Ours: " << std::hex << vBufAddr << std::endl
        << "Theirs: " << cmp.vBufAddr << std::endl;
      return false;
    }
    
    if (sBufAddr != cmp.sBufAddr) {
      std::cout << "String buffers differ: " << std::endl
        << "Ours: " << std::hex << sBufAddr << std::endl
        << "Theirs: " << cmp.sBufAddr << std::endl;
      return false;
    }
  }

private:
  
  std::vector<int> a;
  std::string b;
  long long vBufAddr;
  long long sBufAddr;
};

int main()
{
  Test obj1 { {0x01, 0x02, 0x03, 0x04}, {0x01, 0x02, 0x03, 0x04}};
  Test obj2(std::move(obj1));

  obj1 == obj2;
  
                       
  return 0;
}

我用于测试的软件:

Compiler: gcc 7.3.0

Compiler flags: -std=c++11

OS: Linux Mint 19 (tara) with upstream release Ubuntu 18.04 LTS (bionic)

我在这里看到的结果，在 move 之后， vector 缓冲区仍然具有相同的地址，但字符串缓冲区没有。所以在我看来，它分配了一个新的，而不是仅仅交换缓冲区指针。是什么导致了这种行为？

Answer 1

您可能会看到 small/short string optimization 的效果.为了避免对每个微小的字符串进行不必要的分配，std::string 的许多实现都包含一个小的固定大小的数组来保存小字符串，而不需要 new(这个数组通常被重新利用一些其他成员在未使用动态分配时是不必要的，因此它消耗很少或不消耗额外的内存来提供它，无论是对于小型或大型 strings)，并且这些字符串不't 从 std::move 中受益(但它们很小，所以没关系)。较大的字符串将需要动态分配，并且会按照您的预期传输指针。

只是为了演示，g++上的这段代码:

void move_test(std::string&& s) {
    std::string s2 = std::move(s);
    std::cout << "; After move: " << std::hex << reinterpret_cast<uintptr_t>(s2.data()) << std::endl;
}

int main()
{
    std::string sbase;

    for (size_t len=0; len < 32; ++len) {
        std::string s1 = sbase;
        std::cout << "Length " << len << " - Before move: " << std::hex << reinterpret_cast<uintptr_t>(s1.data());
        move_test(std::move(s1));
        sbase += 'a';
    }
}

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产生的高(堆栈)地址在 move 构造时更改为 15 或更短的长度(可能随架构指针大小而变化)，但切换到在 move 构造后保持不变的低(堆)地址一旦达到长度 16 或更高(开关在 16，而不是 17，因为它是 NUL-终止字符串，因为 C++11 和更高版本需要它)。

100% 明确:这是一个实现细节。 C++ 规范中没有任何部分要求这种行为，所以你根本不应该依赖它发生，当它发生时，你不应该依赖它在特定的字符串长度上发生。