2.12 使用std::string_view代替常量字符串引用

在处理字符串时，随时都会创建临时对象，即使你可能没有真正意识到它。不过很多时候，这些临时对象都是不相关的，它们的作用只是将数据从一个地方复制到另一个地方（例如，从函数复制到它的调用者）。这也反映了一个性能问题，我们应该避免，因为它们需要内存分配和数据复制。为此，C++17标准提供了一个新的字符串类模板std::basic_string_view，它是一个指向字符串（即字符序列）的无所有权（non-owning）常量引用。在本节中，我们将了解何时使用以及如何使用这个类。

2.12.1 准备工作

std::string_view类可以在string_view头文件中的命名空间std中找到。

2.12.2 使用方式

应该使用std::string_view而不是std::string const &来向函数传递一个参数（或者从函数中返回一个值），除非代码需要调用其他接受std::string参数的函数（在这种情况下，需要进行转换）：

2.12.3 工作原理

在了解新的字符串类型如何工作之前，我们先考虑一下下面的函数示例，该函数将提取不带扩展名的文件名。在C++17标准之前，这基本上就是上一节中编写函数的方法：

get_filename()函数相对简单，它接受对std::string的常量引用，该函数提取以最后一个文件分隔符和最后一个点为界的子字符串，该字符串便是不带扩展名的文件名（且不带文件夹名）。

然而，这段代码的问题在于，它会创建一个、两个甚至更多临时对象（具体取决于编译器的优化）。函数参数是一个指向std::string的常量引用，但是该函数使用字符串字面量调用，这意味着std::string需要从字面量构造。这些临时对象需要分配和复制数据，这既消耗时间又消耗资源。在最后一个例子中，我们所要做的只是检查文件名的第一个字符是否为下划线，但为此我们至少创建了两个临时字符串对象。

std::basic_string_view类模板旨在解决这个问题。这个类模板非常类似std::basic_string，两者几乎提供相同的接口。这样做的原因是std::basic_string_view被用来替代std::basic_string的常量引用，而无须进一步修改代码。像std::basic_string一样，所有类型的标准字符都有特化版本：

类模板std::basic_string_view定义了一个对常量连续字符序列的引用。顾名思义，它表示一个视图，不能修改引用的字符序列。std::basic_string_view对象的大小相对较小，因为它所需要的只是一个指向序列中第一个字符的指针和长度。它不仅可以从std::basic_string对象构造，还可以从指针和长度构造，甚至可以从以空（null）结尾的字符序列构造（在这种情况下，需要从头遍历字符串以获取长度）。因此，std::basic_string_view类模板也可以用作多种类型字符串的公共接口（数据要求只读）。另外，想从std::basic_string_view转换为std::basic_string是不可能的。

你必须从std::basic_string_view显式地构造std::basic_string对象，如下例所示：

将std::basic_string_view传递给函数并返回std::basic_string_view，仍然会创建这种类型的临时对象，但这些是栈上的小型对象（对于64位平台，指针和大小可能只有16字节）。因此，与分配堆空间和复制数据相比，它们所需的性能成本更低。

除了与std::basic_string中相同的方法外，std::basic_string_view还有两种方法：

❍ remove_prefix()：通过跳过前 N 个字符来缩小视图。

❍ remove_suffix()：通过减少 N 个字符来缩小视图。

在以下示例中，使用这两个成员函数删除std::string_view开头和结尾的空格。函数的实现首先要查找第一个不是空格的元素，然后查找最后一个不是空格的元素，最后，它从末尾删除最后一个非空格字符之后的所有内容，并从开头删除第一个非空格字符之前的所有内容。该函数返回删除了首尾空格的新视图：

在使用std::basic_string_view时，必须注意两件事：不能更改视图引用的底层数据，必须管理数据的生命周期，因为视图是一个无所有权引用。

2.12.4 延伸阅读

❍ 阅读2.8节，以了解如何创建无法用标准库实现的文本工具库。 Zl0WWPF10Cb96YfdfeMN5FV/p6VZh0e05tdNy2D3zabrYoRpMlnbAKNSjNQCpWx6