c++ - 为什么编译器不能优化 std::string concat？

Question

我尝试这样简单的代码:

#include <cstdio>
#include <string>

int main()
{
   const std::string s = std::string("a") + "b";
   puts(s.c_str());
   return 0;
 }

我希望编译器(gcc 4.8.2/clang 3.5.0)优化这样的代码

 int main()
 {
   puts("ab");
   return 0;
 }

但我得不到这样的结果，我尝试了不同的选项，如“-Ofast”、“-flto”、“-static-libstdc++”，但总是在反汇编输出中看到三个函数调用:

...
callq  0x4017e0 <_ZNSsC2EPKcRKSaIcE>
... 
callq  0x401690 <_ZNSs6appendEPKc>
...
callq  0x401490 <_ZNSs4_Rep10_M_disposeERKSaIcE>

第一个是调用 std::basic_string, std::allocator >::basic_string(char const*, std::allocator const&)。

周围的任何编译器都可以将此类代码优化为 puts("ab");或者至少到“std::string s("ab");"？

如果没有这样的编译器，是什么让这种优化难以实现？

更新关于现实世界的使用。我在真实代码中看到/看到很多地方都有这样的模式:

  std::string s = std::string(string_const1) + string_const2 + string_variable + string_const3;

如果性能很重要，当然可以重写这样的代码以更优化的方式。

但是现代编译器在优化代码方面做得很好。和 gcc，例如，具有用于 malloc/free/strcpy/strcat 等的 __builtin 函数。如果来自 gcc 的 libstdc++ 的 std::basic_string 使用它们这个函数(malloc、free、strcpy、strcat)作为部分实现，为什么不预测函数使用的结果并给出答案。

Answer 1

std::string 涉及存储的动态分配，在大多数情况下，实现极其复杂，因此不能简化为编译时语义，无论编译器的常量折叠有多好归结为一门艺术。

但是:如果您的 string 实际上是这样声明的，为什么您不首先使用 char 数组而是选择 string ？如果您需要使用一些字符串来生成其他字符串，仍然有一些工具可以使用 char 数组来完成这项工作，特别是自从 C++11 引入了可变参数模板和 constexpr . C++ 的 future 版本也有望引入 std::string_literal以进一步缓解这种情况。