Perché il compilatore non può ottimizzare std :: string concat?

Question

cerco tale codice semplice:

#include <cstdio> 
#include <string> 

int main() 
{ 
    const std::string s = std::string("a") + "b"; 
    puts(s.c_str()); 
    return 0; 
} 

Mi aspetto che il compilatore (gcc 4.8.2/clang 3.5.0) ottimizzare tale codice per

int main() 
{ 
    puts("ab"); 
    return 0; 
} 

ma non riesco a ottenere tale risultato, provare diverse opzioni come "-Ofast", "-flto", "-static-libstdC++", ma vede sempre in uscita disassembler tre funzioni di chiamata:

... 
callq 0x4017e0 <_ZNSsC2EPKcRKSaIcE> 
... 
callq 0x401690 <_ZNSs6appendEPKc> 
... 
callq 0x401490 <_ZNSs4_Rep10_M_disposeERKSaIcE> 

La prima è chiamata a std :: basic_string, std :: allocator> :: basic_string (char const *, std :: allocator const &).

Quindi ci sono tutti i compilatori in giro, che possono optare per un codice simile a puts ("ab"); o almeno a "std :: string s (" ab ");"?

E se non ci sono tali compilatori, cosa rende difficile l'implementazione di tale ottimizzazione?

Aggiornamento Informazioni sull'utilizzo del mondo reale. Vedo/visto molti posti nel codice vero e proprio con tale modello:

std::string s = std::string(string_const1) + string_const2 + string_variable + string_const3; 

E se le prestazioni sono importante, naturalmente, è possibile riscrivere tale codice in modo più ottimale.

Ma i compilatori moderni fanno grandi lavori per ottimizzare il codice. E gcc, ad esempio, ha funzioni __builtin per malloc/free/strcpy/strcat e così via. E se std :: basic_string da libstdC++ da gcc usa queste funzioni (malloc, free, strcpy, strcat) per una parte dell'implementazione, perché non prevedere il risultato dell'uso delle funzioni e dare una risposta.

Answer 1

std::string implica l'allocazione dinamica dello storage e, nella maggior parte dei casi, un'implementazione estremamente complessa e non può quindi essere ridotta alla semantica in fase di compilazione, indipendentemente dal fatto che il compilatore si sia piegato costantemente a un'arte.

Tuttavia: se il tuo string viene effettivamente dichiarato in questo modo, perché non hai utilizzato un array char in primo luogo ma hai scelto string? Se è necessario lavorare con alcune stringhe per produrne altre, ci sono ancora strumenti che possono fare quel lavoro con gli array char, specialmente dal momento che C++ 11 ha introdotto modelli variadici e constexpr. Speriamo che una versione futura di C++ introduca anche std::string_literal per facilitare ulteriormente questo.