为什么 sizeof(std::string) 只有八个字节？

Question

为什么

std::string

的大小由

sizeof(std::string)

决定，产量为

8

？
我认为它应该不仅仅是

8

，因为它必须有一个

int

（在我的机器上是

sizeof(int) == 8

）数据成员，用于在 O(1) 中给出

std::string::length()

和

std::string::size()

，并且可能有一个

char*

角色。

Answer 1

C++ 标准未指定

std::string

的实现。它仅描述类的行为。然而，我希望类中会有不止一个指针的信息价值。特别是：

• 指向实际字符串的指针。
• 尺寸可供选择。
• 实际使用尺寸。

它当然可以将所有这些存储在动态分配的位置中，因此占用与

char*

[在大多数架构中]完全相同的空间量。

事实上，查看我的 Linux 机器附带的 C++ 头文件，当您查看时，其实现非常清晰（根据注释，它是“C++11 之前的版本”，但我认为无论哪种方式都大致具有代表性）：

  size_type
  length() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
  { return _M_rep()->_M_length; }

然后按照以下步骤：

  _Rep*
  _M_rep() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
  { return &((reinterpret_cast<_Rep*> (_M_data()))[-1]); }

这又导致：

  _CharT*
  _M_data() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
  { return  _M_dataplus._M_p; }

这导致

  // Data Members (private):
  mutable _Alloc_hider  _M_dataplus;

然后我们就可以：

  struct _Alloc_hider : _Alloc
  {
    _Alloc_hider(_CharT* __dat, const _Alloc& __a) _GLIBCXX_NOEXCEPT
    : _Alloc(__a), _M_p(__dat) { }

    _CharT* _M_p; // The actual data.
  };

有关字符串的实际数据是：

  struct _Rep_base
  {
    size_type       _M_length;
    size_type       _M_capacity;
    _Atomic_word        _M_refcount;
  };

所以，这都是一个名为

_M_p

的简单指针，隐藏在几层吸气剂和一些转换中......

Answer 2

因为

std::string

存储的所有实现都是指向存储所有数据的堆的指针。