【库函数】在什么时候使用 string_view 代替 string

前言

C++17增加了std::string_view，它在很多情况会优于使用std::string 。

尤其是用做函数形参的时候，使用std::string_view基本一定优于老式的const std::string&这种写法。

了解std::string_view

在讲述它的优越性之前，我们应该先介绍一下它。

首先，它顾名思义，就是一个字符串视图，它和std::string不一样，不是一个可变的字符串类型。

它只是用来指代“字符串”（这个字符串可以指代的东西很多）的，并不拥有所有权，自然也不可变。

通常实现只保有两个数据成员：一个指向字符串的指针，一个表示字符串的的size（通常是size_t类型）。

通常64位系统下大小为16个字节。

了解std::string

class string {//简单示例，实际不可能如此
public:
    // all 83 member functions
private:
    char* m_data;
    size_type m_size;
    size_type m_capacity;
    std::array<char, 16> m_sso;
};

对于 64 位系统，每个字符串std::string有 24 个字节的“开销”（size，capacity，data），另外还有 16 个字节用于 SSO 缓冲区。

加起来也就是40。

实际使用

老式写法

void func(const std::string&s){
    std::cout << s << '\n';
}

看起来没有任何问题，但其实在很多传参调用的情况下，开销是很大的。

std::string s{"乐呵"};
func("乐呵");
func(s);

你觉得上面哪个调用，谁的开销更大？

是 func("乐呵");，这里我们传入的是字符串字面量，它和std::string不是一个类型，这里实际上需要调用std::string的转换构造函数，在当前构造出一个临时的std::string对象，也就是一个纯右值表达式。

const std::string&可以接纯右值表达式，没问题，并且延长临时对象的生存期，可以在函数局部使用。

const char* p = "乐呵";
func(p);//传指针也和上面说的差不多。

另外，使用const std::string&还更容易造成一些bug，比如：

 const std::string& f(const std::string& str) {
    return str;
}
int main() {
    auto& ret = f("哈哈");
    std::cout << ret << '\n';
}

const std::string& str接纯右值表达式是没问题。但是它最后还想返回这个对象的引用，就不对了。

在函数调用中绑定到函数形参的临时量，存在到含这次函数调用的全表达式结尾为止：如果函数返回一个生命长于全表达式的引用，那么它会成为悬垂引用。

使用std::string_view

void func(std::string_view s){
    std::cout << s << '\n';
}

int main(){
    std::string s{"乐呵"};
    const char* p = "乐呵";
    func("乐呵");
    func(s);
    func(p);
}

std::string有一个到std::string_view的转换函数，其他的都是正常走std::string_view的构造函数。

std::string_view 只是一个视图，用来指代原字符串的，保有一个size和一个指针即可。

新增加的库基本上不会再以const std::string&这种作为形参，比如std::format，std::vformat。

总结

如果你能用std::string_view，那么请使用。至少在用作接口的时候，一定是。