关于写时复制（copy-on-write）

大部份的STL在实现string时，都采用COW来保证其高效性。即多个类会共用一个数据缓冲区(buffer)，在拷贝构造、赋值等操作时，并不会对buffer进行复制。仅在需要对buffer进行修改，而且此buffer已与别的类共享了，才会开辟空间，将buffer复制一份进行修改。同样在析构时，如果buffer与与别的类共享，也不会释放空间。

例如：

#include <stdio.h> #include <string> using namespace std; int main() { string test1 = "hello"; string test2(test1); printf("test1:%p test2:%p\n", test1.c_str(), test2.c_str()); }

运行结果：
引用：test1:0x90a9014 test2:0x90a9014

c_str()返回指向当前串的一个临时指针，是一个只读指针

可见两个地址是相等的，它们共用了同一个缓冲区。
什么时候会引起数据区的复制？当然是要修改string的值的时候。

#include <stdio.h> #include <string> using namespace std; int main() { string test1 = "hello"; string test2(test1); printf("test1:%p test2:%p\n", test1.c_str(), test2.c_str()); test2[0] = 'w'; printf("test1:%p test2:%p\n", test1.c_str(), test2.c_str()); }

运行结果：
引用：test1:0x9e85014 test2:0x9e85014
test1:0x9e85014 test2:0x9e8502c

可以看到test2发生了变化。
再进一步，编译如何确定程序要对buffer进行修改，从而去开辟新的空间呢？
程序一般是通过[]运算符、iterator去访问并修改数据。很自然地认为，对于左值会引起数据复制，而右值不会。但实际上，编译没这么做。可能是左值或右值的判定并没有那么简单吧？

#include <stdio.h> #include <string> using namespace std; int main() { string test1 = "hello"; string test2(test1); printf("test1:%p test2:%p\n", test1.c_str(), test2.c_str()); printf("test1:%p test2:%p\n", &test1[0], &test2[0]); }

运行结果：
引用：test1:0x8a4a014 test2:0x8a4a014
test1:0x8a4a014 test2:0x8a4a02c

test2发生了变化。
看一下源码：

const_reference operator[] (size_type __pos) const { _GLIBCXX_DEBUG_ASSERT(__pos <= size()); return _M_data()[__pos]; } reference operator[](size_type __pos) { _GLIBCXX_DEBUG_ASSERT(__pos < size()); _M_leak(); return _M_data()[__pos]; }

也就是说判定是否可能有写操作是与类的类型相关的，如果是const string，则不复制，如果是string，则一定复制
再看看这个：

#include <stdio.h> #include <string> using namespace std; int main() { string test1 = "hello"; string test2(test1); printf("test1:%p test2:%p\n", test1.c_str(), test2.c_str()); const string &test3 = test1; const string &test4 = test2; printf("test1:%p test2:%p\n", &test3[0], &test4[0]); }

结果就是：
引用：test1:0x8c62014 test2:0x8c62014
test1:0x8c62014 test2:0x8c62014

当然这样写很难受，凭什么要搞两个const的引用出来啊？
这样就比较自然：

#include <stdio.h> #include <string> using namespace std; void proc(const string& test1, const string& test2) { printf("test1:%p test2:%p\n", &test1[0], &test2[0]); } int main() { string test1 = "hello"; string test2(test1); printf("test1:%p test2:%p\n", test1.c_str(), test2.c_str()); proc(test1, test2); }

也是说一定要严格地确定数据类型是否是const的，如果函数里不修改修，则传const，良好的习惯有利于代码质量的提高。
string和char *是无法共享数据区的，所以用c++就尽量少用指针，两种风格合在一起，效率是最低的。

转自http://bbs.chinaunix.net/viewthread.php?tid=834292