包装字符串缓冲区答案

【问题标题】：Wrapping a string buffer包装字符串缓冲区
【发布时间】：2012-07-11 11:38:20
【问题描述】：

我们有一个大型 C++ 实时程序，它使用不同大小的缓冲区（例如 char str[500]）来存储字符串。

由于过去发生了一些内存泄漏，我们希望使用 MyString 类包装字符串，该类将使用缓冲区和大小进行初始化。

问题在于如何高效、轻松地同时分配缓冲区和包装器，同时保持缓冲区作为类的一部分分配，而不是从堆中分配（参见下一个示例）。

我尝试过以下方式使用模板：

template <unsigned int N>
class BufferString : public MyString
{
public:
   BufferString() : MyString(m_buf, N) { }
   char m_buf[N];
};

所以它可以分配为类成员或自动变量：

class SomeClass
{
   BufferString<500> m_str;   // Need the buffer to be allocated in SomeClass
};

void foo()
{
   BufferString<350> str;     // Need the buffer to be allocated on the stack
}

但是，使用此解决方案，可执行文件的大小会急剧增加，每次模板实例化大约 1kB（可能是由于构造函数的编译）。

有没有更好的方法来做到这一点？

谢谢。

编辑：我找到了一个类似于我提出的解决方案的实现，称为 fixed_char_buf（由 John Panzer，发现 here）。

这个方法的另一个实现和推理在here找到。

【问题讨论】：

你不能用std::string 吗？
不要让你的实现适应任何内存泄漏问题，就像你写的那样，你有。先解决内存泄漏问题，再充分利用动态内存分配。
有什么特殊要求为什么不能在堆上分配？您提供的解决方案是 IMO 唯一能够在堆栈上分配它的解决方案。那时你将不得不忍受尺寸上的缺点。
旁注：不要使用__buf 之类的名称，以两个下划线开头。他们是reserved。
@DesmondHume 当然我修复了我发现的内存问题，但为了确保它们不会重复，我想添加一些保护机制。我们没有使用动态分配，因为在实时应用程序中分配非常耗时。

标签： c++ string templates

【解决方案1】：

这似乎是使用模板时最合乎逻辑和最精确的方式。按照Torsten Robitzki 的建议，尝试从您的可执行文件中删除调试符号。

根据您的编译器，尤其是用于实时嵌入式系统的旧编译器，模板可能会迅速膨胀二进制文件大小。如果是这种情况，有几个选项可以避免使用模板：

实施分配策略。如果BufferString 写入正确，那么它拥有的内存（m_buf）可以在堆栈或堆上分配而不会引入泄漏。如果碎片和时间而不是内存泄漏是避免堆的主要原因，那么需要考虑许多专门用于缓解实时系统上的这些问题的分配模式，例如池或静态分配模式。李>
如果必须避免堆，并且模板会导致过多的膨胀，那么另一种选择是手动分别声明缓冲区和MyString。尽管我会尽量避免它，但宏可能会在可用性和可读性之间提供适当的折衷。例如，以下宏可用于声明自动变量：
```
#define BUFFER_STRING(name, size)  \
  char name##buffer[size];         \
  MyString name(name##buffer, size)
```

【讨论】：

谢谢。看来我必须在使用宏（内存高效）和使用模板（方便）之间做出决定，因为没有提出其他解决方案。我还将测试模板如何影响剥离的二进制文件。

【解决方案2】：

从您的可执行文件中去除调试符号。每个实例 1k 可能不是 c'tor 的代码，而是调试符号。

【讨论】：