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[关键问题: substr() 返回的是新的 std::string](#关键问题: substr() 返回的是新的 std::string)
[修复的核心点:使用原始 src 构造 string_view 作为根](#修复的核心点:使用原始 src 构造 string_view 作为根)
[1. substr() 变成了 "视图切片",不是 "创建副本"](#1. substr() 变成了 "视图切片",不是 "创建副本")
[2. 原始 src 在整个函数调用外都是稳定对象](#2. 原始 src 在整个函数调用外都是稳定对象)
前言
上一篇博客我们提到了说我们是要改进咱们的split的,传送门在下面:
笔者这里单独开了一个博客全面的介绍了std::string_view。
看这篇博客之前,单独看看string_view。
下面这个改进对吗
下面这个片段是笔者一开始写出来的,各位看官阅读一下:
std::vector<std::string_view> splits_v2(
const std::string& src, const char ch) {
std::vector<std::string_view> results;
if (src.empty()) {
return results;
}
auto current_positions = src.find(ch, 0);
const size_t str_sz = src.size();
size_t last_index = 0;
while (current_positions != std::string::npos) {
results.emplace_back(src.substr(last_index, current_positions - last_index));
results.emplace_back(src.substr(current_positions, 1));
last_index = current_positions + 1;
current_positions = src.find(ch, current_positions + 1);
}
results.emplace_back(src.substr(last_index));
return results;
}
看出来问题了吗?
关键问题: substr() 返回的是新的 std::string
std::string::substr() 不是返回视图,它是 拷贝构造一个新的字符串:
std::string substr(pos, count);
而函数返回的是:
std::vector<std::string_view>
意味着如下情况会发生:
-
src.substr(...)创建了一个临时的 std::string 对象 -
string_view绑定到临时对象的内部buffer -
临时对象生命周期仅存活到当前表达式结束
-
string_view中的ptr立即悬空(dangling pointer) -
返回后访问 view → UB(未定义行为)直接爆炸
也就是说,这个函数看起来运行正常,但返回的数据其实全部悬空。所以笔者在Release模式下就惊喜的发现了一堆bug:包括随机数据和直接悬空的问题
这是一种非常常见的 "临时对象挂掉,string_view 变尸体" 的经典错误。
第二版:问题是如何被修复的?
来看修复后的版本:
std::vector<std::string_view> splits_v2_fixed(
const std::string& src, const char ch) {
std::vector<std::string_view> results;
if (src.empty()) {
return results;
}
std::string_view src_view(src); // ⭐ 关键修复点:构造一个稳定的 view
const size_t delim_count = std::count(src.begin(), src.end(), ch);
results.reserve(delim_count * 2 + 1);
size_t last_index = 0;
size_t current_positions = src.find(ch, last_index);
while (current_positions != std::string::npos) {
results.emplace_back(
src_view.substr(last_index, current_positions - last_index));
results.emplace_back(
src_view.substr(current_positions, 1));
last_index = current_positions + 1;
current_positions = src.find(ch, last_index);
}
results.emplace_back(src_view.substr(last_index));
return results;
}
修复的核心点:使用原始 src 构造 string_view 作为根
std::string_view src_view(src);
这样带来两个关键改进:
1. substr() 变成了 "视图切片",不是 "创建副本"
string_view::substr() 的实现机制:
-
不会创建新的字符串
-
只计算新的 offset + length
-
返回的
string_view始终指向原始src的内存区域
源码层面类似:
return string_view(this->data() + pos, count);
你再怎么分割,它都只是"原文的一块切片",不会发生内存复制,也不会有临时对象。
2. 原始 src 在整个函数调用外都是稳定对象
你传进来的是:
const std::string& src
只要调用者保证 src 的生命周期≥返回的 vector 的使用生命周期,那么:
-
所有 view 保证不悬空
-
性能更高(完全无拷贝)
-
内存占用更小
现在这个split就被改进了!我们马上就能跑步进入编写一个真正的split了!