为什么将字符串初始化为 “” 比默认构造函数更有效？

这是 libc++ 实现 时有意做出的决定。std::string

首先，有所谓的小字符串优化（SSO），这意味着对于非常短（或空）的字符串，它将直接将其内容存储在容器内，而不是分配动态内存。 这就是为什么我们在这两种情况下都看不到任何分配的原因。std::string

在 libc++ 中，a 的“短表示”包括：std::string

对于空字符串，我们只需要存储两个字节的信息：

• 一个零字节用于“短标志”和长度
• 一个零字节用于 null 终止符

接受 a 的构造函数将只写入这两个字节，这是最小的字节。 默认构造函数“不必要地”将包含的所有 24 个字节归零。不过，总体上这可能更好，因为它使编译器可以发出 std：：memset 或其他 SIMD 并行方式批量清零字符串数组。const char*std::string

有关完整说明，请参见下文：

初始化为/调用""string(const char*)

为了理解会发生什么，让我们看一下 std：：basic_string 的 libc++ 源代码：

// constraints...
/* specifiers... */ basic_string(const _CharT* __s)
  : /* leave memory indeterminate */ {
    // assert that __s != nullptr
    __init(__s, traits_type::length(__s));
    // ...
  }

这最终调用 ，其中 是字符串的长度，从：__init(__s, 0)0std::char_traits<char>

// template head etc...
void basic_string</* ... */>::__init(const value_type* __s, size_type __sz)
{
    // length and constexpr checks
    pointer __p;
    if (__fits_in_sso(__sz))
    {
        __set_short_size(__sz); // set size to zero, first byte
        __p = __get_short_pointer();
    }
    else
    {
        // not entered
    }
    traits_type::copy(std::__to_address(__p), __s, __sz); // copy string, nothing happens
    traits_type::assign(__p[__sz], value_type()); // add null terminator
}

__set_short_size最终只会写入一个字节，因为字符串的简短表示形式是：

struct __short
{
    struct _LIBCPP_PACKED {
        unsigned char __is_long_ : 1; // set to zero when active
        unsigned char __size_ : 7;    // set to zero for empty string
    };
    char __padding_[sizeof(value_type) - 1]; // zero size array
    value_type __data_[__min_cap]; // null terminator goes here
};

编译器优化后，将 、 和 1 个字节编译为：__is_long___size___data_

mov word ptr [rdi], 0

初始化为/调用{}string()

相比之下，默认构造函数更浪费：

/* specifiers... */ basic_string() /* noexcept(...) */
  : /* leave memory indeterminate */ {
    // ...
    __default_init();
}

这最终会调用 ，它这样做：__default_init()

/* specifiers... */ void __default_init() {
    __r_.first() = __rep(); // set representation to value-initialized __rep
    // constexpr-only stuff...
}

a 的值初始化结果为 24 个零字节，因为：__rep()

struct __rep {
    union {
        __long  __l; // first union member gets initialized,
        __short __s; // __long representation is 24 bytes large
        __raw   __r;
    };
};

结论

如果你想为了一致性而到处进行值初始化，不要让它阻止你。不必要地将几个字节归零并不是您需要担心的大性能问题。

事实上，它在初始化大量字符串时很有帮助，因为可能会使用或其他一些 SIMD 方式将内存归零。std::memset