文章目录
- 1.string类拷贝构造函数的现代写法
- 2.string类写时拷贝
- vs和g++下string结构的不同
- vs下string的结构:
- g++下string的结构
- 3.总结
1.string类拷贝构造函数的现代写法
string类拷贝构造函数的传统写法:
string(const string& s)
{
if (this != &s)
{
_str = new char[s._capacity + 1];
_size = s._size;
_capacity = s._capacity;
//拷贝构造的string类中包含'\0',且'\0'后还有字符
//strcpy只能拷贝到'\0'位置,剩余字符不能拷贝
memcpy(_str, s._str, _size + 1);
}
}
string类拷贝构造函数的现代写法:
//默认构造函数
string(const char* str = "")
{
_size = strlen(str);
_capacity = _size;
_str = new char[_capacity + 1];
strcpy(_str, str);
//memcpy(_str, str, _size + 1);
}
//现代写法
void swap(string& s)
{
std::swap(_str, s._str);
std::swap(_size, s._size);
std::swap(_capacity, s._capacity);
}
//拷贝构造函数的现代写法
string(const string& s)
:_str(nullptr)
,_capacity(0)
,_size(0)
{
string tmp(s._str);
swap(tmp);
}
①
string类
的现代写法,调用的是自己写的默认构造函数,若没有使用初始化列表,this
私有成员变量为随机值,string类tmp与this
交换完之后,tmp
私有成员变量变为随机值,随机指向的空间会被释放掉会出现错误,所以需要在最开始的时候使用初始化列表初始化;②特殊情况:如果拷贝string类
对象为helllo\0xxxxx
,因为调用的字符串的默认构造,现代写法的拷贝构造只能拷贝\0
前面的部分字符串!
2.string类写时拷贝
写时拷贝就是一种拖延症,是在浅拷贝的基础之上增加了引用计数的方式来实现的。
图形理解:
写时拷贝就是浅拷贝,浅拷贝会出现两个问题:1、同一块空间会出现两次;2、一个对象被修改会影响另一个;使用写时拷贝:多个string类对象指向同一块空间,引用计数计算指向这块空间的string类对象次数;①如果拷贝的string类对象修改数据,析构的时候,会先减少引用计数,直到引用计数为1时才释放掉空间;②如果其中一个指向该空间的对象,要修改数据,会为该对象开空间,然后拷贝同样的数据到该空间,然后进行修改,引用计数减一。
栗子:
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
string str1("hello world");
string str2(str1);
printf("%p\n", str1.c_str());
printf("%p\n", str2.c_str());
str2[0]++;
printf("%p\n", str1.c_str());
printf("%p\n", str2.c_str());
return 0;
}
VS编译器运行的结果:
gcc编译运行的结果:
在VS编译器,直接为拷贝对象,开新的空间进行拷贝,是一种以时间换空间的做法;在gcc编译器上,会为拷贝对象进行写时拷贝,如果写时拷贝对象,进行数据的修改时,才会开辟新的空间是一种“博弈”的实现方式!
vs和g++下string结构的不同
vs下string的结构:
注意: 下述结构是在32位平台下进行验证,32位平台下指针占4个字节。
string对象字符数小于16时:
string对象字符数大于16时:
string总共占28个字节,内部结构稍微复杂一点,先是有一个联合体,联合体用来定义string中字符串的存储空间:
- 当字符串长度小于16时,使用内部固定的字符数组来存放
- 当字符串长度大于等于16时,从堆上开辟空间
union _Bxty
{ // storage for small buffer or pointer to larger one
value_type _Buf[_BUF_SIZE];
pointer _Ptr;
char _Alias[_BUF_SIZE]; // to permit aliasing
} _Bx;
大多数情况下字符串的长度都小于16,那string对象创建好之后,内部已经有了16个字符数组的固定空间,不需要通过堆创建,效率高。其次:还有一个size_t字段保存字符串长度,一个size_t字段保存从堆上开辟空间总的容量最后:还有一个指针做一些其他事情。故总共占16+4+4+4=28个字节。
g++下string的结构
G++下,string是通过写时拷贝实现的,string对象总共占4个字节,内部只包含了一个指针,该指针将来指向一块堆空间,内部包含了如下字段:
- 指向堆空间的指针,用来存储字符串
- 空间总大小
- 字符串有效长度
- 引用计数
struct _Rep_base
{
size_type _M_length;
size_type _M_capacity;
_Atomic_word _M_refcount;
};
LInux系统下默认是64位操作系统,指针大小为8个字节;在32位操作系统,指针大小为4个字节。
gcc
编译器string类
对象,只计算指针成员变量。
3.总结
- ①string类拷贝构造:在VS编译器,直接为拷贝构造创建对象开辟新空间;②在gcc编译器,string类上读时不拷贝,写时拷贝(修改数据才会拷贝开辟新空间)
- 引用计数: 用来记录资源使用者的个数。在构造时,将资源的计数给成1,每增加一个对象使用该资源。计数增加1,当某个对象被销毁时,先给该计数减1,然后再检查是否需要释放资源,如果计数为1,说对象时资源的最后一个使用者,将该资源释放;否则就不能释放,因为还有其他对象在使用该资源。