为什么没有通过“”比较检查空字符串的优化？

Question

在Quick Bench上检查的这个 google-benchmark 代码表明，它的string::empty()运行速度比与空字符串文字相比要快得多。但是，创建一个名称字符串""实际上会使编译器优化检查：

bool compareWithNamedConst(const std::string& target) {
    const std::string emptyString = "";
    return emptyString == target;
}

bool compareWithLiteral(const std::string& target) {
    return "" == target;
}

bool compareWithRvalue(const std::string& target) {
    return std::string{""} == target;
}

bool checkForEmpty(const std::string& target) {
    return target.empty();
}

每个调用的性能如下所示：

正如您所看到的，与""所有其他选项相比，比较速度非常慢。我想知道为什么会这样？它必须以某种方式与未应用 SSO 相关const char*，作为测试：

bool compareWithLiteral(const std::string& target) {
    return "test with a longer string not optimized" == target;
}

bool compareWithRvalue(const std::string& target) {
    return std::string{"test with a longer string not optimized"} == target;
}

结果与文字相比实际上更快：

我发现，检查字符串空虚，最简单的语法来读是"" == myVariable因为它清楚地表明，myVariable是一个std::string没有unneccesary混乱。为什么我们不能像所有其他情况一样对其进行优化？

Answer 1

对于空性检查，如果您真的喜欢文字语法，您可以通过using namespace std::string_literals;, 并替换""为 来帮助您的编译器""s。在这种情况下compareWithLiteral，compareWithRvalue和checkForEmpty本质上是相同的，因为operator==Betweenconst std::string&通常会在内容之前检查大小，而 的大小""s是微不足道的。

bool compareWithLiteral(const std::string& target) {
    using namespace std::string_literals;
    return ""s == target;
}

对于不属于 SSO 的字符串，您应该尝试使用std::string_view和 its operator""sv，即使不幸的是仅从 C++17 开始可用。升压有boost::string_view. 没有为编译时创建提供用户字符串文字（这是必需的，因为测试字符串长度将在二进制文件中硬编码），但您可以轻松定义一个：

#include <boost/utility/string_view.hpp>

constexpr auto operator""_sv(const char* str, std::size_t len) noexcept {
    return boost::basic_string_view<char>{str, len};
}

bool compareWithLiteral(const std::string& target) {
    return "test with a longer string not optimized"_sv == target;
}

该版本的运行速度比您的版本快得多compareWithLiteral，至少在target大小不同时是这样。