c++ - 为什么 C++11 使 std::string::data() 添加一个空终止字符？

Question

以前这是std::string::c_str()' 的工作，但从 C++11 开始，data()也提供了它，为什么将c_str()' 的空终止字符添加到std::string::data()？对我来说，这似乎是在浪费 CPU 周期，在 null 终止字符根本不相关且仅data()使用的情况下，C++03 编译器不必关心终止符，也不需要每次调整字符串大小时都必须向终止符写入 0，但是由于data()-null 保证，C++11 编译器必须在每次调整字符串大小时浪费循环写入 0，因此它可能会使代码变慢，我想他们有理由添加那个保证，那是什么？

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Answer 1

这里有两点要讨论：

空终止符的空间

理论上，C++03 实现可以避免为终止符分配空间和/或可能需要执行复制（例如unsharing）。

但是，所有理智的实现都为空终止符分配了空间以支持c_str()开始，因为否则如果这不是一个微不足道的调用，它将几乎无法使用。

空终止符本身

确实，一些非常（1999）、非常古老的实现（2001）编写了\0每次c_str()调用。

然而，在 C++11 发布之前，主要实现发生了变化（2004 年）或已经改变了（2010 年），以避免这种事情发生，所以当新标准到来时，对于许多用户来说，什么都没有改变。

现在，无论 C++03 实现是否应该这样做：

对我来说，这似乎是在浪费 CPU 周期

并不真地。如果您c_str()不止一次调用，那么您已经通过多次编写而浪费了周期。不仅如此，您还弄乱了缓存层次结构，这在多线程系统中很重要。回想一下，多核/SMT CPU 开始出现在2001 年和2006 年之间，这解释了向现代非 CoW 实现的转变（即使在那之前的几十年里有多 CPU 系统）。

唯一可以保存任何东西的情况是，如果您从未调用过c_str(). 但是，请注意，当您重新调整字符串的大小时，无论如何您都在重新编写所有内容。一个额外的字节将很难测量。

换句话说，如果没有在重新调整大小时编写终结符，您将自己暴露在更差的性能/延迟中。通过同时编写一次，您必须执行字符串的副本，性能行为更加可预测，并且如果您最终使用 ，您可以避免性能缺陷c_str()，特别是在多线程系统上。