c++字符串容量在复制分配期间发生变化

Question

在 C++ 标准中，std:string 遵循指数增长策略，因此我认为在连接期间字符串的 capacity() 总是会在必要时增加。但是，当我测试test.cpp时，我发现在for-loop中，只有每两次 capacity()才会收缩在分配期间返回到 length()。

为什么这种行为不取决于字符串的长度，而是取决于我更改字符串的频率？是某种优化吗？

以下代码使用 g++ -std=c++11 进行了测试。

测试.cpp:

#include <iostream>  
int main(int argc, char **argv) {
  std::string s = "";
  for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
    //s += "*";
    s = s + "*";
    std::cout << s.length() << " " << s.capacity() << std::endl;
  }
  return 0;
}

输出将是这样的:

1 1
2 2
3 4
4 4
5 8
6 6    // why is capacity shrunk?
7 12
8 8    // and again?
9 16
10 10  // and again?
11 20
12 12  // and again?
13 24
14 14  // and again?
15 28
16 16  // and again?
17 32
...
996 996
997 1992
998 998  // and again?
999 1996
1000 1000  // and again?

Answer 1

当你这样做时:

s = s + "*";

你在做两件不同的事情:制作一个新的临时字符串，由连接到内容 s 末尾的 "*" 组成，然后复制分配s 的新字符串。

收缩的不是+，而是=。当从一个字符串复制分配到另一个字符串时，没有理由复制容量，只复制实际使用的字节数。

您注释掉的代码执行此操作:

s += "*";

... 只做一件事，将 "*" 附加到 s 的末尾。因此，没有地方可以进行“优化”(如果发生了，那将是一种悲观，破坏了指数增长的全部目的)。