Posso fare in modo che std :: string usi meno memoria?

Question

Prima di iniziare, devo dire che la mia applicazione usa molte stringhe, che sono in media abbastanza piccole e che non cambiano una volta create.

In Visual Studio 2010, ho notato che la capacità di std :: string è di almeno 30. Anche se scrivo std::string str = "test";, la capacità di str è 30. La funzione str.shrink_to_fit() non fa nulla su questo, anche se una funzione con lo stesso il nome esiste per std :: vector e funziona come previsto, ovvero diminuendo la capacità in modo che la capacità == dimensioni.

1. Perché lo std::string::shrink_to_fit() non funziona come previsto?
2. Come posso garantire che la stringa allochi la quantità minima di memoria?

Answer 1

1. tuo std::string implementazione molto probabilmente utilizza una forma di del short string optimization risultante in una dimensione fissa per archi più piccoli e nessun effetto per shrink_to_fit. Si noti che shrink_to_fit non è vincolante per l'implementazione, quindi questo è effettivamente conforme.
2. È possibile utilizzare uno vector<char> per ottenere una gestione più precisa della memoria, ma perdere alcune delle funzionalità aggiuntive di std::string. È anche possibile scrivere il proprio wrapper string che utilizza internamente uno vector.

Answer 2

Uno dei motivi che std::string::shrink_to_fit() non fa altro è che non è necessario dalla norma

Osservazioni:shrink_to_fit è una richiesta non vincolante per ridurre capacity()-size(). [Nota: la richiesta non è vincolante per consentire la latitudine per le ottimizzazioni specifiche dell'implementazione. Nota -end]

Se si vuole fare in modo la stringa si restringe quindi è possibile utilizzare il trucco swap() come

std::string(string_to_shrink).swap(string_to_shrink) 

Un altro motivo per cui questo non può funzionare è che il realizzatore di std::string è permesso di implementare short string optimization in modo da poter avere sempre una dimensione minima di 30 sull'implementazione.

Answer 3

Se si utilizzano molte stringhe piccole nell'applicazione, è possibile dare un'occhiata a fbstring (https://github.com/facebook/folly/blob/master/folly/docs/FBString.md).

Answer 4

Ciò che osservate è il risultato di SSO (ottimizzazione della stringa corta), come sottolineato da altri.

Che cosa si potrebbe fare a questo proposito dipende dal tipo di utilizzo:

• Se le stringhe sono parti di un unico grande stringa, che è tipico per l'analisi, è possibile utilizzare le classi come std::experimental::string_view, GSL string_span, Google StringPiece, LLVM's StringRef ecc. Che non memorizzano i dati stessi ma si riferiscono solo a parti di altre stringhe, fornendo un'interfaccia simile a std::string.

• Se ci sono più copie delle stesse stringhe (specialmente lunghe), può avere senso utilizzare le stringhe CoW (copy-on-write), dove le copie condividono lo stesso buffer utilizzando il meccanismo di riferimento del contatore fino a quando non vengono modificate. (Ma essere consapevoli di aspetti negativi)

• Se le stringhe sono molto brevi (pochi caratteri) può essere utile per scrivere una classe specializzata, qualcosa in linea con Handling short codes da Andrzej

Qualunque caso hai scelto, è importante stabilire una buona procedura di benchmarking per vedere chiaramente quale effetto (se esiste) ottieni.

Aggiornamento: dopo aver riletto l'introduzione alla domanda, penso che il terzo approccio sia il migliore per voi.