std::string内部空间地址使用

原创已于 2023-12-27 16:48:49 修改 · 820 阅读

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#算法

于 2023-12-06 11:58:48 首次发布

文章介绍了如何使用std::string高效地进行Base64编码，避免频繁内存申请和拷贝。提到在不同编译器环境下可能存在的问题及解决方案。

std::string提供两种方法获取内部空间地址：c_str()和data()。不幸的是返回值全是const char*类型。即使外部强制转换为char*类型也只能修改对应的字符，如果想使用std::string::data()作为参数去保存不定长度的字符串时，std::string::size无法实时修改；如果直接使用外部字符串直接对std::string赋值，又避免不了内存申请和拷贝。

为了提高效率，减少内存申请和拷贝，使用如下方式可高效构建字符串

int PictureEncoderToBase64(std::string& dest, const uint8_t* picture, int pictureLen, const std::string& pictureType) {
    std::string prefix = "data:image/" + pictureType + ";base64,";
    // 原始字节是3个 编码后的字节数为4个
    int externSize = pictureLen + (pictureLen + 3) / 3 + prefix.size() + 32;
    // 申请空间，直接填充dest指向的内存地址，不会更改dest的size
    dest.reserve(externSize);
    char* encoderBuffer = (char*)dest.data();
    if (nullptr == encoderBuffer) {
        return -1;
    }
    
    memset(encoderBuffer, 0, externSize);
    base64_encode(encoderBuffer + prefix.size(), externSize - int(prefix.size()), picture, pictureLen);
    memcpy(encoderBuffer, prefix.c_str(), prefix.size());
    // assign内部使用memmove拷贝数据，encoderBuffer和dest.data()指针相同，memmove不会复制，提升效率。
    // assign更新dest的size
    // dest.assign(encoderBuffer, strlen(encoderBuffer));
    dest.append(encoderBuffer, strlen(encoderBuffer));

    return 0;
}

注意，上述代码在Windows上(visual studio2022)以及linux gcc 8.3.1上运行正常；但是在gcc (Debian 10.2.1-6) 10.2.1 20210110运行失败。此处将assign改为append即可