C++ string深度解析与性能优化，MySQL：表的约束。

深度剖析 C++ 之 string（下）

string 的内存管理与优化

C++ 的 std::string 类通过动态内存分配管理字符串数据，但具体实现可能因编译器而异。现代实现通常采用短字符串优化（SSO），即短字符串直接存储在对象内部，避免堆分配。长字符串则通过堆内存管理。

• SSO 的典型阈值是 15 或 22 字节（取决于实现），可通过 capacity() 和 size() 比较验证。
• 频繁的字符串操作可能导致多次内存分配，使用 reserve() 预分配内存提升性能。

示例代码：

std::string s;
s.reserve(100); // 预分配 100 字节
for (int i = 0; i < 100; ++i) s += 'x'; // 避免多次分配

string 的迭代器与算法

std::string 提供随机访问迭代器，支持标准库算法：

std::string s = "hello";
std::transform(s.begin(), s.end(), s.begin(), ::toupper); // 转大写

• cbegin()/cend() 返回常量迭代器，避免修改。
• 反向迭代器 rbegin()/rend() 支持逆向遍历。

string 与编码处理

std::string 本质是字节序列，不直接处理编码。多字节字符（如 UTF-8）需谨慎操作：

std::string utf8 = "你好";
std::cout << utf8.size(); // 输出 6（非字符数）

• 推荐使用 std::wstring（宽字符）或第三方库（如 ICU）处理复杂编码。
• C++20 引入 std::u8string（UTF-8 专用），但支持有限。

string 的性能陷阱

• 避免 operator+ 拼接长字符串，改用 += 或 append()。
• std::string_view（C++17）可替代只读场景，减少拷贝开销。
• 移动语义（C++11）可优化临时字符串传递：

std::string createString() { return "temp"; }
std::string s = createString(); // 触发移动构造

string 的线程安全性

• 不同线程同时修改同一 std::string 对象需外部同步（如互斥锁）。
• 只读操作（如 c_str()）在无并发修改时是线程安全的。

扩展应用：正则表达式

<regex> 库支持字符串模式匹配：

std::regex pattern(R"(\d+)"); // 匹配数字
std::string text = "a1b23";
bool match = std::regex_search(text, pattern);

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注：实际实现细节可能因编译器（如 GCC、MSVC）而异，建议参考对应文档或源码。