copy on read & copy on write

 1 #include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string strA = "Copy on write";
    string strB = strA;
    string strC = strA;
    printf("strA: %p\r\n", strA.c_str());
    printf("strB: %p\r\n", strB.c_str());
    printf("strC: %p\r\n", strC.c_str());
 
    strA = "sdf";
    strB = "23ddf";
    strC = "adfkdanfkdnvkdfnvkfdv";
    printf("After writing:\r\n");
    printf("strA: %p\r\n", strA.c_str());
    printf("strB: %p\r\n", strB.c_str());
    printf("strC: %p\r\n", strC.c_str());
 
    return 0;
}

运行结果：

strA: 0x103c007d8
strB: 0x103c007d8
strC: 0x103c007d8
After writing:
strA: 0x103c00808
strB: 0x103c00828
strC: 0x103c00848
[Finished in 0.2s]

分析：

9，10，11行printf输出的strA,strB,strC的C格式字符串的首地址全部相同，可见他们共享一份内存数据。

看过《More Effective C++》的话，你知道这里运用了引用计数。到第9行为止"Copy on write"仅一份，引用计数为3.

13行执行后"Copy on write"的引用计数变为2，执行15行时引用计数为1，那两次输出的strC的地址应该一致才对。但是strC地址确实变了，也就是说确实发生了写时拷贝。why？

仔细看代码，发现原来strC之前的长度不够，因此strC还是会写时拷贝。

现在把15行改成 strC = "adfkda"; 两次输出的strC的地址就会一致了。

 

再看一个读时拷贝的例子：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
 
int main() {   
    string str1 = "hello world!";   
    string str2 = str1;   
    char* p1 = const_cast<char*>(str1.c_str());   
    p1[0] = 'T';
    printf("str1: %s \r\nstr2: %s\n", str1.c_str(), str2.c_str());

    string str3 = "hello world!";   
    string str4 = str3;   
    char* p2 = &(str3[0]);   
    p2[0] = 'g';   
    printf("str3: %s \r\nstr4: %s\n", str3.c_str(), str4.c_str());   
    return 0;   
}

运行结果：

str1: Tello world! 
str2: Tello world!
str3: gello world! 
str4: hello world!
[Finished in 0.2s]

使用c_str()方法取得str1的buf地址后，强转成了char*类型，并不会进行复制操作，只因c_str()只是一个读操作而已。当通过p1对buf进行修改后，str1和str2都被修改了。

p2使用了[]操作符，String对[]进行了重载，当你通过[]获得String的buf地址的时候，编译器并不知道是读是写（尽管这里只是读取），保险起见，String内部会有一个变量进行控制，一旦遇到这种情况，则取消写时拷贝技术，因此str3改变了，但是str4指向的是另一块内存，并无影响。 

在这里，const_cast<>()强制转换就是罪魁祸首。

 

参见：《More Effective C++》引用计数这一章节