Question

C++中string类型变量存储字符串的方法

不知道你们有没有看过string类型变量的成员数据，在string变量中好像真正存储字符串的是一个叫_Ptr的指针，它指向string所存储的字符串首地址。当string变量被定义时，如果未初始化，_Ptr就是一个指向NULL的指针，而且_Ptr看起来像一个const char*类型的指针，如果它是一个空串，你无法使用str[0]='w'这样的赋值语句（假设str为string类型）。我想问的是，当我们向string变量赋值时，它是通过动态分配内存给_Ptr来存储字符串，还是通过其他的什么方式来存储字符串的？如果说是通过其他方式来存储字符串，那么系统到底为string变量提供了多大的存储空间？这个存储空间是位于堆上还是位于栈上？如果定义了较多的string变量，会不会占用过多的存储空间，造成存储空间的极大浪费？

Answer 1

一般的实现是类似于这个样子.

char* ptr; // 内存指针, 用来保存字符串
size_t cap; // 动态内存的长度
size_t len; // 字符串的长度
实际的实现会更加复杂, 而且是模板.

赋值的时候
先检查 ptr是不是 null, 如果是的话分配足够的动态内存.
如果ptr不是null, 那么检查cap是否足够放下字符串, 如果不足的话重新分配内存.
然后调用std::copy或者strcpy之类的函数, 把字符串复制到ptr中.

(1)它是通过动态分配内存给_Ptr来存储字符串，还是通过其他的什么方式来存储字符串的？
动态内存.

(2)系统到底为string变量提供了多大的存储空间？
这个要看具体的实现定义, 不同的实现之间并不一样, 不过通常来讲, 只会分配必要的内存,
也就是"asdf"这样的字符串只会分配5个char.

(3)这个存储空间是位于堆上还是位于栈上？
堆

(4)如果定义了较多的string变量，会不会占用过多的存储空间，造成存储空间的极大浪费？
不会, string和vector不一样, 一般不会为元素预留内存, 不存在浪费.

Answer 2

一般的实现是类似于这个样子.

char* ptr; // 内存指针, 用来保存字符串
size_t cap; // 动态内存的长度
size_t len; // 字符串的长度
实际的实现会更加复杂, 而且是模板.

赋值的时候
先检查 ptr是不是 null, 如果是的话分配足够的动态内存.
如果ptr不是null, 那么检查cap是否足够放下字符串, 如果不足的话重新分配内存.
然后调用std::copy或者strcpy之类的函数, 把字符串复制到ptr中.

(1)它是通过动态分配内存给_Ptr来存储字符串，还是通过其他的什么方式来存储字符串的？
动态内存.

Answer 3

通过动态分配内存来存储字符串, string 类来保证分配的空间的安全释放。所以不会造成空间的浪费。