shared_ptr中string_view的返回值优化
很难用语言表达所以我会直接跳到半伪代码中。
我有一个下载函数(http GET),它在我的主代码中被多次调用。
std::string download_data(){
std::shared_ptr<HttpResponse> response = some_http_client->send_request("some_link");
return std::string(response->body()); // response->body() is a std::string_view.
}
的http_client,我使用,返回一个shared_ptr作为响应,这个响应(I排除HTTP错误处理的代码中,假定它的200),包含一个response->body(),这是一个std::string_view。
这段代码工作正常,但是,我想确保每次调用/返回此函数时都不会复制下载的数据。
我的主要问题:
- 我使用的当前代码是否经过返回值优化?(有什么需要做的吗?)
- 如果没有,我可以返回
return response->body();吗?函数返回后string_view内部是否shared_ptr有效?
我考虑过的事情,或者在我的代码的旧版本中使用过的事情:
- 返回
std::string(使用另一个std::string作为正文返回的 http 客户端)。 - 与
std::move. - 不用写函数,只需替换函数体调用这个函数的所有地方,直接使用
response->body,避免返回(我讨厌它)。
这样做的正确方法是什么?
我的工具链:
Ubuntu 20.04 ( GLIBC 2.31), g++ 10.2, C++20.
回答
您的代码将使用 RVO。它返回一个与函数返回的类型相同的临时对象,这是RVO 是强制性的情况之一。
当然,它仍然需要一份数据副本,作为string接受 astring_view作为参数的构造函数的一部分。
你不能仅仅通过string_view它自己。它只不过是一对指向别人数据的指针。根据您的代码,这几乎肯定是 拥有的数据response,在您可以使用string_view返回的之前,该数据将过期。
你基本上有两个选择。您可以复制数据,也可以保留它。您当前的代码将它复制一次(感谢 RVO),因此对于这种情况,它是我们所能获得的理想选择。但是,还有另一种方法。我们可以返回一个指向字符串视图的“别名”共享指针。让您的函数返回 a std::shared_ptr<std::string_view>,我们将进行设置以使其工作。
的别名构造函数shared_ptr<T>如下所示:
template <typename Y>
shared_ptr(const shared_ptr<Y>& custodian, T* ward)
它创建了一个shared_ptr,当取消引用时,它指向病房。但是,它“拥有”保管人,保管人可以是任何其他类型。直到这个共享指针被销毁后,保管人才会被销毁。
要使用它,我们必须创建一个新类,它包装 ashared_ptr<HttpResponse>和一个string_view引用响应中数据的主体。我会命名它BodyCustodian以使命名尽可能一致。
struct BodyCustodian
{
BodyCustodian(const std::shared_ptr<HttpResponse>& response)
: response(response)
, body(response->body()
{ }
std::shared_ptr<HttpResponse> response;
std::string_view body;
};
现在,在您的代码中,您将要创建这些BodyCustodian对象之一,该对象保持自己的状态response(以便主体后面的字符永不过期),并且 abody是您要返回的实际 string_view。我们构造其中一个,然后使用别名shared_ptr构造函数创建一个指向body(BodyCustodian只要保管人活着就有效的元素)的指针,该指针“拥有”保管人。
std::shared_ptr<std::string_view>, download_data(){
std::shared_ptr<BodyCustodian> custodian = std::make_shared<BodyCustodian>(some_http_client->send_request("some_link"));
return std::shared_ptr<std::string_view>(custodian, &custodian->body);
}
这个共享指针拥有保管人(它使响应保持活动状态),因此body字符串视图仍然有效。
这种方法确实需要在堆上创建一个小对象(大小约为 6 个指针)。这通常很快,并且不依赖于主体的长度(这是您在复制到 std::string 时担心的问题)。我make_shared在这里使用以确保我创建了一个 ~6 个指针大小的对象,而不是为 a 分配 ~4 个指针的空间BodyCustodian,然后为shared_ptr控制块分配~2 个指针的空间。 make_shared足够聪明,可以一起做。