c++ - 使用 shared_ptr 到 unordered_set

Question

我试图通过将字符串放入 unordered_set<string> 中来减少字符串复制(已被测量为我的应用程序中的性能瓶颈)然后绕过shared_ptr<string>的。很难知道何时删除了集合中对字符串的所有引用，所以我希望 shared_ptr 可以帮助我。这是未经测试的代码，说明了我希望如何编写它:

unordered_set<string> string_pool;
 :
shared_ptr<string> a = &(*string_pool.emplace("foo").first); // .first is an iterator
 :
shared_ptr<string> b = &(*string_pool.emplace("foo").first);

在上面，string_pool 中应该只有一个字符串“foo”的实例； a 和 b 都应该指向它；并且在 a 和 b 都被破坏的时候，“foo”应该从 string_pool 中删除。

The doc on emplace()建议，但我不清楚，指针 a可以在指针分配引起的重新散列中幸存下来 b .它还似乎保证“foo”的第二次放置不会导致任何重新分配，因为它被认为已经存在于集合中。

我走在正确的轨道上吗？我需要防止 string_pool 无限增长，但没有一个点可以简单地清除()它，其中的字符串也没有任何明确的“所有者”。

更新 1

这个问题的历史:这是一个“交通警察”应用程序，它从服务器读取数据，将数据分发给其他服务器，接收他们的答案，将这些答案分发给其他人，接收，最后组装并返回一个摘要答案。它包括一个应用程序协议(protocol)栈，它接收 TCP 消息，将它们解析为字符串标量值，然后应用程序将其组装成其他 TCP 消息，发送、接收等。我最初使用 string 编写它。小号，vectors<string> s 和字符串引用，并且 valgrind 报告了“大量”字符串构造函数(甚至使用 -O3 编译)，以及集中在库例程相关的高 CPU 使用率到字符串。我被要求研究减少字符串复制的方法，并设计了一个“memref”类(char* 和指向输入缓冲区的长度)，它可以被复制来代替字符串本身。然后出现了需要重用输入缓冲区的情况，而其中的 memrefs 仍然需要有效，所以我付钱将每个缓冲区子字符串复制到一个保留区域(unordered_set<string>)，并让 memref 指向那里。然后我发现在这个过程中很难找到一个可以一次性清除 internment area 的地方(以防止它无限制地增长)，我开始尝试重新设计 internment area 以便当所有 memrefs 到一个实习字符串不见了，该字符串将从池中删除。因此 shared_ptr。

正如我在对@Peter R 的评论中提到的，与现在相比，我对移动语义、容器和引用更不自在，而且我很可能没有编写我的简单的、基于字符串的解决方案来使用所有C++11 可以提供。到现在为止，我似乎一直在绕一个大圈。

Answer 1

unordered_set 拥有字符串。当它超出范围时，您的字符串将被释放。我的第一印象是，您的方法听起来不会在可维护性或可测试性方面带来积极的体验。当然是这个

shared_ptr<string> a = &(*string_pool.emplace("foo").first);

错了。您已经在 unordered_set 中拥有该字符串的所有者。尝试使用 shared_ptr 在其上放置另一个所有权层是行不通的。你可以有一个 unordered_set<shared_ptr<string>>但即便如此我也不推荐。

在不了解您的代码库的其余部分的情况下，很难在此处推荐“解决方案”。移动语义和传递的结合const string&应该在低级别处理大多数需求。如果仍然存在性能问题，那么它们可能是架构问题。当然只使用 shared_ptr<string>如果字符串没有自然所有者，可能会解决您一生的问题，而且复制它们的成本很低，只是不要使用 unordered_set<string>在那种情况下。