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c++ - std::string 上下文中首字母缩写词 SSO 的含义

coder 2023-04-24 原文

在 a C++ question about optimization and code style ，在优化 std::string 拷贝的上下文中，有几个答案提到了“SSO”。在这种情况下，SSO 是什么意思？

显然不是“单点登录”。也许是“共享字符串优化”？

最佳答案

背景/概述

对自动变量的操作(“从堆栈”，这是您在不调用 malloc/new 的情况下创建的变量)通常比那些涉及自由存储(“堆”，这些变量是是使用 new 创建的)。但是，自动数组的大小在编译时是固定的，但来自自由存储的数组的大小不是。此外，堆栈大小是有限的(通常为几 MiB)，而免费存储仅受系统内存的限制。

SSO 是短/小字符串优化。一个 std::string通常将字符串存储为指向空闲存储(“堆”)的指针，这提供了与调用 new char [size] 类似的性能特征。 .这可以防止非常大的字符串的堆栈溢出，但它可能会更慢，尤其是复制操作。作为优化，std::string 的许多实现创建一个小型自动数组，例如 char [20] .如果您有一个 20 个字符或更小的字符串(在此示例中，实际大小会有所不同)，它将直接将其存储在该数组中。这避免了调用 new完全可以，这会加快一些速度。

编辑:

我没想到这个答案会如此受欢迎，但既然如此，让我给出一个更现实的实现，但需要注意的是，我从未真正“在野外”阅读过任何 SSO 的实现。

实现细节

至少，std::string需要存储以下信息:

  • 尺寸
  • 容量
  • 数据的位置

大小可以存储为 std::string::size_type或作为指向结尾的指针。唯一的区别是当用户调用 size 时是否需要减去两个指针或添加 size_type当用户调用 end 时指向一个指针.容量也可以以任何一种方式存储。

不用为不用的东西付费。

首先，根据我上面概述的内容考虑简单的实现:

class string {
public:
    // all 83 member functions
private:
    std::unique_ptr<char[]> m_data;
    size_type m_size;
    size_type m_capacity;
    std::array<char, 16> m_sso;
};

对于 64 位系统，这通常意味着 std::string每个字符串有 24 个字节的“开销”，另外还有 16 个用于 SSO 缓冲区(由于填充要求，这里选择了 16 个而不是 20 个)。存储这三个数据成员加上一个本地字符数组是没有意义的，就像在我的简化示例中一样。如果 m_size <= 16 ，然后我将所有数据放入m_sso ，所以我已经知道容量，我不需要指向数据的指针。如果 m_size > 16 ，那么我不需要m_sso .在我需要所有这些的地方绝对没有重叠。一个不浪费空间的更智能的解决方案看起来更像这样(未经测试，仅用于示例目的):

class string {
public:
    // all 83 member functions
private:
    size_type m_size;
    union {
        class {
            // This is probably better designed as an array-like class
            std::unique_ptr<char[]> m_data;
            size_type m_capacity;
        } m_large;
        std::array<char, sizeof(m_large)> m_small;
    };
};

我假设大多数实现看起来更像这样。

关于c++ - std::string 上下文中首字母缩写词 SSO 的含义，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/10315041/

首字文中codesizestringc++optimization

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