folly 之 fbstring

最新推荐文章于 2025-04-15 10:35:13 发布

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文章标签： c/c++ 数据结构与算法

原文链接：https://yq.aliyun.com/articles/71067

folly

folly 是 facebook 开源的一个 c++ 基础库，主打性能，对 boost 或是 stl 的补充。
folly 是基于 c++11 的，大量采用现代 c++ 的特性，是学习现代 c++ 编程的一份很好
的素材。

fbstring

fbstring 是 std::string 的一个替代品, 它们的接口是完全兼容的。而且提供了接口在
std::string 和 fbstring 间进行转换。fbstring 的最大卖点就是速度快。

fbstring 优化点

分层存储

fbstring 对于字符串的大小，分成 3 种方式来分配和使用内存

小于 23（包括 23）

直接放在 fbstring 内， 不额外分配内存， 对于大量使用小字符串的情景下， 这个优化
是相当有用的， 字符串甚至可以直接在棧上， 非常的环保。

24 到 255（包括 255）

直接采用 malloc 分配内存， 字符串拷贝也会直接拷贝

大于 255

考虑到大字符串拷贝消耗比较大， 所以只有在需要的时候才会做真正的拷贝， 实现的方法
是引用计数和 copy-on-write。

数据结构

struct MediumLarge {
  Char * data_;
  size_t size_;
  size_t capacity_;

union {
  uint8_t bytes_[sizeof(MediumLarge)]; // For accessing the last byte.
  Char small_[sizeof(MediumLarge) / sizeof(Char)];
  MediumLarge ml_;
};

联合结构中的 bytes_ 是为了获取最后一个字节用的，最后一个字节里存储了字符串的类型，
不同的类型会有不同的操作。对于 small 的字符串，它的总的大小是 24 字节，这其中包
含了字符串数据，包含一个字符串结束'\0'，以及字符串的大小。但是 fbstring 可以存储
23 个字节（不包含字符串结束符），比 24 个字节只少了一个字节，我们来看看它是怎么
做到的。最后一个字节存储了字符串的类型，因为只有 3 种字符串类型，所以只需要 2 位
就够了，还剩下 6 位，这 6 位存储的不是字符串的长度，而是还有多少 可用剩余空间
，在字符串需要变大的时候，就可以直接用这个值来判断是否需要转换成 media 类型的字
符串，但是在取 size 的时候，需要简单计算一下，当 small 字符串长度小于 23 个字符
的时候，可以在字符串的末尾直接加上'\0'，作为结束符。当字符内串达到 23 个字节的时
候，最后一个字节记录的 可用剩余空间 就变成了 0（最后一个字节的 6 位），又因为
small 类型的字符串的类型值正好是 0（最后一个字节的 2 位）, 所以最后一个字节就是
0，这也正好充当了字符串的结束符。