String封装——读时共享,写时复制
碰到过一位一直怀疑C++标准库(STL)效率的人,他说STL效率太低,企业开发根本不会用。我是持反对意见的。
说这话的人,肯定没有做过大量的调查。没有调查就没有发言权。
STL的效率是不低的,足够满足现在的绝大部分需求了。特别是当前的操作系统和硬件都以页为内存的基本管理单位,并且32位的系统(嵌入式还挺多的,但是嵌入式对内存的需求很大的比较少吧)的已经不是很多了。内存碎片的问题也就并不明显了。
前面说的与这里要说的是无关的,这里指向说一说String封装中的读共享,写复制。
学习过linux/unix系统编程的人,应该对读共享,写复制这个概念有一个比较清晰的了解,这个可见APUE的进程相关的章节。
实现原理
这个实现原理其实很简单,如果学习了shared_ptr
智能指针,那应该是可以猜得到的。
其实关键的地方就是引用计数
了。如果在string
对象拷贝构造或者赋值(用已有对象)的时候,不进行拷贝,而只是进行引用计数的增加,数据采用共享方式。而在需要进行写操作的时候,才进行真正的拷贝操作。
代码实现
这里只是一个简单的实现,来说明这个原理,并没有多少实用价值。并且没有做到多线程安全。现在一般的也不会采取这种做法,因为现在内存都比较富裕了,还要解决多线程安全问题。VC6还是采用的COW技术,现在编译器自带的STL基本都不在采用,而改用(忘记名字了,原理就是内部使用一个数组,只有创建的字符串长度超过这个数组的时候,才进行内存分配)。
#include <stdio.h>
#include <string.h>struct shared_ptr{char* data; //数据int ref; //引用计数
};class String{public:String(const char* str=NULL):iswrite(false){p = new shared_ptr;if( str != NULL){p->data = new char[strlen(str)+1];strcpy(p->data,str);}else{p->data = new char[1];p->data[0]='\0';}p->ref = 1;}String(const String& s):iswrite(false){p = s.p;p->ref += 1;}~String(){if(p->ref == 1){delete p->data;delete p;}else{p->ref -=1;}}String& erase(int first,int last){if(first < 0 ||last > strlen(p->data))return *this;if(!iswrite){ //如果不是可写状态shared_ptr* t=p;p = new shared_ptr; //拷贝数据p->data = new char[strlen(t->data)+1];strcpy(p->data,t->data);p->ref = 1;t->ref -=1; //原指向结构体引用计数减一}//擦除操作int len = strlen(p->data);for(int i = 0;i<len-last+1;++i){p->data[first + i] = p->data[last + i];}return *this;}void show() const{printf("ref = %d,data:%s\n",p->ref,p->data);}private:shared_ptr* p; //数据bool iswrite;//可写?
};int main()
{String s1("hello world");String s2(s1);String s3(s2);s1.show();s2.show();s3.show();s2.erase(5,10);s1.show();s2.show();s3.show();return 0;
}
运行结果
ref = 3,data:hello world
ref = 3,data:hello world
ref = 3,data:hello world
ref = 2,data:hello world
ref = 1,data:hellod
ref = 2,data:hello world
转载于:https://www.cnblogs.com/oloroso/p/4594868.html
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