c++ - 如何实现仅在堆栈上分配的字符串

Question

在大约十年前的一个项目中，我们发现 std::vector的动态分配导致严重的性能消耗。在这种情况下，它分配了许多小 vector ，所以快速的解决方案是编写一个类似 vector 的类来包装一个基于堆栈的预分配 char用作其容量的原始存储的数组。结果是 static_vector<typename T, std::size_t Max> .如果你知道一些基础知识，这样的东西很容易写，你可以找到quite a few这样的野兽on the web .事实上，boost has one ，现在也是。

现在在嵌入式平台上工作，我们恰好需要一个 static_basic_string .那将是一个字符串，它在堆栈上预先分配了固定的最大内存量并将其用作其容量。

起初我认为这应该相当容易(毕竟它可以基于现有的 static_vector )，但再次查看 std::basic_string的界面我不再那么确定了。它比 std::vector 复杂得多的界面。特别是实现find()的家庭函数 std::basic_string附带的不仅仅是一项繁琐的任务。

这让我又开始思考了。毕竟，这就是创建分配器的目的:替换基于 new 的分配和 delete用其他一些手段。但是，说分配器接口(interface)笨拙是轻描淡写的说法。有几篇文章解释了它，但在过去的 15 年里，我很少看到自己开发的分配器是有原因的。

所以这是我的问题:

如果您必须实现 basic_string长得像，你会怎么做？

• 自己写static_basic_string ？
• 写一个分配器传递给std::basic_string ？
• 做一些我没有想到的事情？
• 使用我不知道的来自 boost 的东西？

^{一如既往，对我们来说有一个相当重要的限制:在嵌入式平台上，我们绑定(bind)到 GCC 4.1.2，所以我们只能使用 C++03、TR1 和 boost 1.52。}

Answer 1

第一个问题是:你有多少额外的接口(interface)？利用？大部分std::string的附加接口(interface)可以是使用 <algorithm> 中的函数简单实现(例如。 std::find , std::find_if和 std::search )，并且在很多在某些情况下，其中有很大一部分无论如何都不会被使用。只需根据需要实现即可。

我认为您无法使用自定义分配器来完成这项工作。使内存“在堆栈上”的唯一方法是声明它作为自定义分配器的成员，它将创建所有复制它们时会遇到各种问题。分配器必须是可复制，并且拷贝必须是幂等的。

也许你可以在网上找到一个免费的实现 std::string它使用小字符串实现；然后修改它，以便截止大小(超过它使用动态分配)比您实际使用的任何字符串都大。 (那里是标准库的几个开源实现可用的;与 g++ 一起交付的仍然使用 COW，但是我怀疑其他大多数人都使用 SSO。)