c++ - 为什么 std::string_view 比 const char* 快？

Question

或者我正在测量其他东西？

在此代码中，我有一堆标签(整数)。每个标签都有一个字符串表示形式(const char* 或 std::string_view)。在循环中，堆栈值被转换为相应的字符串值。这些值将附加到预分配的字符串或分配给数组元素。

结果表明，使用 std::string_view 的版本比使用 const char* 的版本稍快。

代码:

#include <array>
#include <iostream>
#include <chrono>
#include <stack>
#include <string_view>

using namespace std;

int main()
{
    enum Tag : int { TAG_A, TAG_B, TAG_C, TAG_D, TAG_E, TAG_F };
    constexpr const char* tag_value[] = 
        { "AAA", "BBB", "CCC", "DDD", "EEE", "FFF" };
    constexpr std::string_view tag_values[] =
        { "AAA", "BBB", "CCC", "DDD", "EEE", "FFF" };

    const size_t iterations = 10000;
    std::stack<Tag> stack_tag;
    std::string out;
    std::chrono::steady_clock::time_point begin;
    std::chrono::steady_clock::time_point end;

    auto prepareForBecnhmark = [&stack_tag, &out](){
        for(size_t i=0; i<iterations; i++)
            stack_tag.push(static_cast<Tag>(i%6));
        out.clear();
        out.reserve(iterations*10);
    };

// Append to string
    prepareForBecnhmark();
    begin = std::chrono::steady_clock::now();
    for(size_t i=0; i<iterations; i++) {
        out.append(tag_value[stack_tag.top()]);
        stack_tag.pop();
    }
    end = std::chrono::steady_clock::now();
    std::cout << out[100] << "append string const char* = " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end - begin).count() << "[µs]" << std::endl;

    prepareForBecnhmark();
    begin = std::chrono::steady_clock::now();
    for(size_t i=0; i<iterations; i++) {
        out.append(tag_values[stack_tag.top()]);
        stack_tag.pop();
    }
    end = std::chrono::steady_clock::now();
    std::cout << out[100] << "append string string_view= " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end - begin).count() << "[µs]" << std::endl;

// Add to array
    prepareForBecnhmark();
    std::array<const char*, iterations> cca;
    begin = std::chrono::steady_clock::now();
    for(size_t i=0; i<iterations; i++) {
        cca[i] = tag_value[stack_tag.top()];
        stack_tag.pop();
    }
    end = std::chrono::steady_clock::now();
    std::cout << "fill array const char* = " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end - begin).count() << "[µs]" << std::endl;

    prepareForBecnhmark();
    std::array<std::string_view, iterations> ccsv;
    begin = std::chrono::steady_clock::now();
    for(size_t i=0; i<iterations; i++) {
        ccsv[i] = tag_values[stack_tag.top()];
        stack_tag.pop();
    }
    end = std::chrono::steady_clock::now();
    std::cout << "fill array string_view = " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end - begin).count() << "[µs]" << std::endl;
    std::cout << ccsv[ccsv.size()-1] << cca[cca.size()-1] << std::endl;

    return 0;
}

我的机器上的结果是:

Aappend string const char* = 97[µs]
Aappend string string_view= 72[µs]
fill array const char* = 35[µs]
fill array string_view = 18[µs]

Godbolt 编译器资源管理器 URL:https://godbolt.org/z/SMrevx

UPD:更准确的基准测试后的结果(500 次运行 300000 次迭代):

Caverage append string const char* = 2636[µs]
Caverage append string string_view= 2096[µs]
average fill array const char* = 526[µs]
average fill array string_view = 568[µs]

神箭网址:https://godbolt.org/z/aU7zL_

因此，在第二种情况下，const char* 正如预期的那样更快。第一种情况已在答案中进行了解释。

Answer 1

仅仅因为使用 std::string_view 您可以传递长度，并且每当您需要新字符串时都不必插入空字符。 char* 必须每次搜索结尾，如果您想要一个子字符串，您可能必须复制，因为您需要在子字符串末尾有一个空字符.