std :: string 구현

std :: string은 어떻게 구현됩니까?

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std :: string이 구현되는 방법과 c string과 어떻게 다른지 알고 싶습니다. 표준이 구현을 지정하지 않으면 설명이있는 구현이 표준에 의해 주어진 문자열 요구 사항을 어떻게 충족하는지에 대해 훌륭할까요?

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내가 사용한 거의 모든 컴파일러는 런타임을위한 소스 코드를 제공합니다. 따라서 GCC를 사용하든 MSVC를 사용하든 관계없이 구현을 볼 수 있습니다. 그러나 대부분 또는 전부가 std::string템플릿 코드로 구현되어 읽기가 매우 어려울 수 있습니다.

Scott Meyer의 저서 인 Effective STL 에는 일반적인 변형에 대한 적절한 개요 인 std :: string 구현에 대한 장이 있습니다. "항목 15 : string구현 의 변형에주의 ".

그는 4 가지 변형에 대해 이야기합니다.

• ref-counted 구현의 여러 변형 (일반적으로 copy on write라고 함)-문자열 객체가 변경되지 않은 상태로 복사되면 refcount가 증가하지만 실제 문자열 데이터는 그렇지 않습니다. 두 객체는 ​​하나의 객체가 데이터를 수정할 때까지 동일한 참조 데이터를 가리켜 데이터의 '쓰기시 복사'가 발생합니다. 변형은 refcount, 잠금 등이 저장되는 위치에 있습니다.

• "짧은 문자열 최적화"(SSO) 구현. 이 변형에서 객체는 데이터, 길이, 동적으로 할당 된 버퍼의 크기 등에 대한 일반적인 포인터를 포함합니다. 그러나 문자열이 충분히 짧으면 버퍼를 동적으로 할당하는 대신 해당 영역을 사용하여 문자열을 보유합니다.

또한 Herb Sutter의 "More Exceptional C ++" 에는 동기화 문제로 인해 Copy on Write refcounted 구현이 종종 멀티 스레드 응용 프로그램에서 성능 문제가 발생하는 이유를 설명하는 부록 (부록 A : "(멀티 스레드 환경에없는) 최적화")이 있습니다. 이 기사는 온라인에서도 볼 수 있습니다 (하지만 책에있는 내용과 정확히 일치하는지 잘 모르겠습니다).

• http://www.gotw.ca/publications/optimizations.htm

두 장 모두 읽을 가치가 있습니다.

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std :: string은 일종의 내부 버퍼를 감싸고 해당 버퍼를 조작하기위한 메서드를 제공하는 클래스입니다.

C의 문자열은 문자의 배열 일뿐입니다.

여기서 std :: string이 어떻게 작동하는지에 대한 모든 뉘앙스를 설명하는 것은 너무 오래 걸립니다. gcc 소스 코드 http://gcc.gnu.org 를 살펴보면 정확히 어떻게 작동하는지 알 수 있습니다.

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이 페이지의 답변에 예제 구현 이 있습니다.

또한 gcc가 설치되어 있다고 가정하면 gcc의 구현을 볼 수 있습니다. 그렇지 않은 경우 SVN을 통해 소스 코드에 액세스 할 수 있습니다 . std :: string의 대부분은 basic_string 에 의해 구현 되므로 거기서 시작하십시오.

정보의 또 다른 가능한 소스는 Watcom의 컴파일러입니다.

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문자열에 대한 C ++ 솔루션은 C 버전과 상당히 다릅니다. 첫 번째이자 가장 중요한 차이점은 c가 ASCIIZ 솔루션을 사용하는 반면 std :: string 및 std :: wstring은 실제 문자열을 저장하기 위해 두 개의 반복자 (포인터)를 사용한다는 것입니다. 문자열 클래스의 기본 사용법은 동적 할당 솔루션을 제공하므로 동적 메모리 처리와 함께 CPU 오버 헤드 비용으로 인해 문자열 처리가 더 편안해집니다.

이미 알고 있듯이 C에는 내장 된 일반 문자열 유형이 포함되어 있지 않으며 표준 라이브러리를 통해 몇 가지 문자열 작업 만 제공됩니다. C ++가 래핑 된 기능을 제공하는 C와 C ++의 주요 차이점 중 하나이므로 가짜 제네릭 유형으로 간주 할 수 있습니다.

C에서 문자열의 길이를 알고 싶다면 문자열을 살펴 봐야합니다. std :: string :: size () 멤버 함수는 기본적으로 하나의 명령어 (end-begin) 일뿐입니다. 메모리가있는 한 문자열을 서로 안전하게 추가 할 수 있으므로 필요한 경우 추가하면 더 큰 버퍼가 생성되기 때문에 버퍼 오버플로 버그 (및 악용)에 대해 걱정할 필요가 없습니다.

이전에 누군가가 말했듯이 문자열은 템플릿 방식으로 벡터 기능에서 파생되므로 멀티 바이트 문자 시스템을 더 쉽게 다룰 수 있습니다. typedef std :: basic_string specific_str_t를 사용하여 고유 한 문자열 유형을 정의 할 수 있습니다. 템플릿 매개 변수에서 임의의 데이터 유형이있는 표현식.

충분한 찬반 양측이 있다고 생각합니다.

C ++ 문자열 장점 :-특정 경우에 더 빠른 반복 (확실히 크기를 사용하고 두 포인터를 비교하여 문자열의 끝에 있는지 확인하기 위해 메모리의 데이터가 필요하지 않습니다. 캐싱)-버퍼 작업에는 문자열 기능이 포함되어 있으므로 버퍼 문제에 대한 걱정이 줄어 듭니다.

C ++ 문자열 단점 :-동적 메모리 할당으로 인해 기본 사용이 성능에 영향을 줄 수 있습니다. (다행히도 원래 버퍼 크기를 문자열 객체에 알릴 수 있으므로 초과하지 않는 한 메모리에서 동적 블록을 할당하지 않습니다)-종종 다른 언어에 비해 이상하고 일관성이없는 이름입니다. 이것은 모든 stl에 대한 나쁜 점이지만 사용할 수 있으며 약간 구체적인 C ++ 느낌을줍니다. -템플릿을 많이 사용하면 표준 라이브러리가 헤더 기반 솔루션을 사용하므로 컴파일 시간에 큰 영향을 미칩니다.

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사용하는 표준 라이브러리에 따라 다릅니다.

예를 들어 STLPort 는 문자열을 구현하는 C ++ 표준 라이브러리 구현입니다.

참조 URL : https://stackoverflow.com/questions/1466073/how-is-stdstring-implemented