muduo StringPiece详解

1. 简介

该StringPiece是PCRE的实现，是对字符串的一个proxy类而已（即设计模式中的代理模式）。

2. 背景

很多时候，当传入一个字符串到函数时，往往只是读取字符串时

若使用std::string，当实参为const char *时，会分配内存并拷贝该字符串以生成一个std::string

当一个函数接受一个const std::string，而在该函数内部，又需要传递该值到另一个函数，则又需要重新生成一个std::string

3. 目的

当某个接口参数是接受字符串类型时，为了减少不必要的开销

该类型可以接受const char *，std::string，减少冗余代码编写

4. 要点

① 成员变量

 const char*   ptr_;int           length_;

通过保存字符串指针和长度，来避免不必要的复制；
开销很低，只需要sizeof(const char*) + sizeof(int)字节；
内部的ptr_ 这块内存不归他所有，要确保在StringPiece生命期内，该数据可用

② 构造函数

StringPiece(): ptr_(NULL), length_(0) { }
StringPiece(const char* str): ptr_(str), length_(static_cast<int>(strlen(ptr_))) { }
StringPiece(const unsigned char* str): ptr_(reinterpret_cast<const char*>(str)),length_(static_cast<int>(strlen(ptr_))) { }
StringPiece(const string& str): ptr_(str.data()), length_(static_cast<int>(str.size())) { }
StringPiece(const char* offset, int len): ptr_(offset), length_(len) { }

参数都是字符串且都是const类型，只用于提取，而不用于修改

③ 字符串比较

bool operator==(const StringPiece& x) const
{return ((length_ == x.length_) &&(memcmp(ptr_, x.ptr_, length_) == 0));
}
bool operator!=(const StringPiece& x) const
{return !(*this == x);
}#define STRINGPIECE_BINARY_PREDICATE(cmp,auxcmp)                             \bool operator cmp (const StringPiece& x) const {                           \int r = memcmp(ptr_, x.ptr_, length_ < x.length_ ? length_ : x.length_); \return ((r auxcmp 0) || ((r == 0) && (length_ cmp x.length_)));          \}STRINGPIECE_BINARY_PREDICATE(<,  <);STRINGPIECE_BINARY_PREDICATE(<=, <);STRINGPIECE_BINARY_PREDICATE(>=, >);STRINGPIECE_BINARY_PREDICATE(>,  >);
#undef STRINGPIECE_BINARY_PREDICATE

以<为例，宏展开后代码如下

bool operator < (const StringPiece& x) const {                           \int r = memcmp(ptr_, x.ptr_, length_ < x.length_ ? length_ : x.length_); \return ((r < 0) || ((r == 0) && (length_ < x.length_)));          \}

比较”abcd” < “abcdefg”, 返回的结果为true
比较”abcdx” < “abcdefg”, 返回结果为false

④ 操作

const char* data() const
{return ptr_;
}
int size() const
{return length_;
}
bool empty() const
{return length_ == 0;
}
const char* begin() const
{return ptr_;
}
const char* end() const
{return ptr_ + length_;
}void clear()
{ptr_ = NULL;length_ = 0;
}
void set(const char* buffer, int len)
{ptr_ = buffer;length_ = len;
}
void set(const char* str)
{ptr_ = str;length_ = static_cast<int>(strlen(str));
}
void set(const void* buffer, int len)
{ptr_ = reinterpret_cast<const char*>(buffer);length_ = len;
}char operator[](int i) const
{return ptr_[i];
}void remove_prefix(int n)
{ptr_ += n;length_ -= n;
}void remove_suffix(int n)
{length_ -= n;
}
int compare(const StringPiece& x) const
{int r = memcmp(ptr_, x.ptr_, length_ < x.length_ ? length_ : x.length_);if (r == 0) {if (length_ < x.length_) r = -1;else if (length_ > x.length_) r = +1;}return r;
}string as_string() const
{return string(data(), size());
}void CopyToString(string* target) const
{target->assign(ptr_, length_);
}// Does "this" start with "x"
bool starts_with(const StringPiece& x) const
{return ((length_ >= x.length_) && (memcmp(ptr_, x.ptr_, x.length_) == 0));
}

⑤ Traits
由于StringPiece只持有目标指针，所以是POD类型，并且拥有平凡构造函数，所以可以定义如下的type traits以指示STL采用更为高效的算法实现。

#ifdef HAVE_TYPE_TRAITS
// This makes vector<StringPiece> really fast for some STL implementations
template<> struct __type_traits<StringPiece> {typedef __true_type    has_trivial_default_constructor;typedef __true_type    has_trivial_copy_constructor;typedef __true_type    has_trivial_assignment_operator;typedef __true_type    has_trivial_destructor;typedef __true_type    is_POD_type;
};
#endif

⑥ 输出

// allow StringPiece to be logged
std::ostream& operator<<(std::ostream& o, const StringPiece& piece);

重载<<方便打印和日志输出

5. 源码

Github

6. 参考

http://qianchenglong.github.io/2016/05/28/C++-StringPiece/
https://blog.csdn.net/q5707802/article/details/78420629
POD类型参考https://zhuanlan.zhihu.com/p/45545035