在 c++ 中使用 + 作为字符串是一种好习惯吗答案

【问题标题】：Is it a good practice to use + for string in c++在 c++ 中使用 + 作为字符串是一种好习惯吗
【发布时间】：2020-08-13 06:16:46
【问题描述】：

在 C++ 中，使用 + 进行字符串连接是一件坏事吗？例如下面，

string str = "";
int n = 10;
for (int i = 0; i < n; i++) {
  str += i + '0';
}

这段代码 sn-p 的时间复杂度是多少？是 O(n) 吗？ C++ 中的字符串 + 运算符是否像矢量的 push_back 一样，并且在末尾添加项目时，如果需要，它会自行动态增长，从而使平均时间保持不变？

更新：还有一个问题：如果我需要将 char 附加到字符串但不知道前面的长度是多少，如果不使用 + 运算符，最好的方法是什么？我知道在 Java 中，我们有 stringbuilder，我们有类似的东西 c++ std 吗？

【问题讨论】：

可能是的，但不能保证：en.cppreference.com/w/cpp/string/basic_string/operator%2B%3D。您是否尝试过对代码进行基准测试？
怀疑是n，也许是log n * n。许多因素都在起作用。但是对于这么小的n，不太可能看到性能差异。
确保第一个参数是std::string 而不是char[] 或const char[]。例如str += "hello" + i + '0'; 将不起作用。

标签： c++

【解决方案1】：

我喜欢 std::string 的 operator+，因为它简单易懂的代码。

但是，如果连接太多，可能会频繁重新分配内存，并且每次重新分配时，也会发生内存复制。我更喜欢调用reserve()，它会提前分配足够的内存，并连接字符串。

string str;
int n = 10;
str.reserve(n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
  str += i + '0';
}

【讨论】：

【解决方案2】：

C++ 中的字符串+= 运算符是否像向量的push_back() ...？

不，std::string 的 operator+=() 调用 append() 并返回 this。

假设一个程序：

#include <iostream>

int main(void) {
    std::string str1 = "Hello";
    std::string str2 = "World";
    str1 += str2;
    std::cout << str1;
}

注意语法：

str1 += str2;

这里的operator+=()会调用String类中的重载运算符+=：

basic_string& operator+=(const basic_string& __str)
      { return this->append(__str); }

很明显，我们可以看到这里使用了append() 函数。不是push_back()。

例外： 在 Libstdc++（它是 GCC 的一部分，是用依赖于 Glibc 的 C++ 编写的）中，传递的参数是 char，并在调用 operator+=() 时应用 push_back() 函数。

【讨论】：

请注意，传递给operator+ 的参数是char，而不是std::string。在libstdc++、operator+= 中带有char 参数calls this->push_back。
@Evg 我明白了，我不知道libstdc++ 的字符串操作及其重载运算符。已编辑。
这与libstdc++ 无关。在 OP 的代码中，operator+= 参数的类型是int。 int 可以隐式转换为char，但不能转换为std::string。因此，您带有两个字符串的示例与问题无关，并且operator+= 调用append() 的结论通常是错误的。 operator+= 有几个重载，它们做不同的事情。
@Evg i + '0' 结果为数字字符，然后分配字符。
str += some_str 和 str += some_char 调用不同的重载。

【解决方案3】：

这里是关于字符串的一般解释：https://stackoverflow.com/a/9132610/13292734。
由于我在上面添加的链接中的解释，您的情况是 θ(n) 而不是 O(n)。
但是请记住，如果您分配的字符串是字符串的n - k 地址，并且您想添加n - k + 1 字符，有时可能会很棘手。

例如：当字符串中有 543 个字符并且您想将第 544 个字符添加到字符串。

这会造成问题，您将没有足够的内存，它会添加另一个存储n - k + 1 字符的地址，但它会复制整个字符串并添加第 544 个字符。最后，它仍然是 O(n)，但如果你需要高性能，你必须照顾它。

【讨论】：