C++ конкатенация строки Оптимизация

Question

Глядя на куске кода, как это (добавлены комментарии):

std::string some_var; 
std::string some_func(); // both are defined, but definition is irrelevant 
... 
return "some text " + some_var + "c" + some_func(); // intentionally "c" not 'c' 

Мне было интересно, , в каких случаях operator + из std::string должен сделать копию (в смысле использования копии -конструкция/назначение, а не копирование внутреннего буфера, например, если применяется SSO), и что фактически копируется. Быстрый взгляд на cppreference был лишь частично полезным, так как он перечисляет 12 (!) Разных случаев. В частности, я прошу, чтобы подтвердить свое понимание страницы:

• Case 1) делает копию LHS затем копирует РИТ до конца этой копии
• В C++ 98 Случай 2) - 5) временная строка построена из аргумента char/const char*, что затем приводит к случаю 1)
• В C++ 11 Случай 2) - 5) временная строка построена из аргумента char/const char*, что затем приводит к случаю 6) или 7)
• В C++ 11 Случай 6) - 12) аргумент r-value будет мутирован с insert/append и, если a char/const char* аргумент было предоставлено не временное место из-за перегрузок на insert/append. Во всех случаях возвращается значение r для облегчения дальнейшей цепочки. Копии не копируются (кроме копии аргументов, которые должны быть добавлены/вставлены в месте вставки). Может потребоваться перемещение содержимого строки.

Цепочка, подобная приведенному выше примеру, должна приводить к: 2) -> 6) -> 11) -> 8), без каких-либо копий каких-либо lhs, а просто модификации буфера r -значение, полученное в результате первой операции (создание временной строки).

Поэтому это кажется столь же эффективным, как и operator +=, как только operator + использует по крайней мере аргумент r-value. Это правильно, и есть ли смысл использовать operator += по сравнению с operator + в C++ 11 и после этого, если оба аргумента не являются строками l-value?

Какие оптимизации может сделать компилятор дополнительно?

Изменить: уточнить цель вопроса. Исходная часть касается специфики только языка (выполнение непогашения); последний вопрос касается дополнительных оптимизаций.

Answer 1

Чтобы объединить более двух строк, быстрее зарезервировать достаточное пространство для новой строки и добавить к ней разные строки (меньше конструкторов копий, операций, временных переменных ...), чем использовать много раз операцию на двух строках (результат, в Concat Например, в параметре ул):

void concat (const std::list<std::string>& ls, std::string& str) { 
    size_t ns (0); 
    std::list<std::string>::const_iterator i (ls.begin()); 
    for (; i != ls.end(); i++) ns += i->size(); 
    str.reserve (ns); 
    str.erase (str.begin(), str.end()); 
    for (i = ls.begin(); i != ls.end(); i++) str.append (*i); 
} 

Answer 2

строка представляет собой довольно непрозрачный объект: она имеет внутренний буфер обугленного и управляет его так, как он хочет. Добавление одного символа в строку может закончиться назначением нового буфера, копией исходной части и копией добавленной части. Все зависит от того, достаточно ли выделенного буфера, чтобы принять добавленную часть.

цитата говорит:

... Никаких копий не производится (за исключением копии аргументов, добавляемых/вставляется в месте введения).Возможно, содержимое строки должно быть перемещено.

Said иначе новое распределение, полная копия и открепление старого буфера ...

И когда вы говорите о эффективности и оптимизации, вы должны помнить о том, что компилятор не следовать так, как вы написали программу. Из-за правила as-if он может оптимизировать то, как он хочет, при условии соблюдения наблюдаемого поведения. стандарт C++ говорит: выполнение

1,9 Программа [intro.execution]
...
5 Соответствующая реализация выполнение хорошо сформированная программы будет производить то же наблюдаемое поведение в качестве одного из возможных выполнений соответствующего экземпляр абстрактной машины с той же программой и тот же ввод.

примечание объясняет даже, что:

реализация волен игнорировать какие-либо требования настоящего международного стандарта до тех пор, как результат, как если бы требование было послушался, насколько может быть определяется из наблюдаемого поведения программы .

Так что вполне вероятно, что a = a + b; и a += b; собраны в точно такой же код.

Вы не должны волноваться за оптимизацию низкого уровня при написании программы на C++: компилятор позаботится об этом, и обычно говорят, что компилятор умнее вас. Только так, когда вы определили настоящее узкое место, и имейте в виду, что оптимизация низкого уровня, если только для одного компилятора по одной архитектуре и одной конфигурации.