为什么编译器无法优化std :: string concat？

我尝试这样简单的代码：为什么编译器无法优化std :: string concat？

#include <cstdio> 
#include <string> 

int main() 
{ 
    const std::string s = std::string("a") + "b"; 
    puts(s.c_str()); 
    return 0; 
}

我希望编译器（gcc 4.8.2/3.5.0哗）优化这些代码

int main() 
{ 
    puts("ab"); 
    return 0; 
}

但我不能得到这样的结果，我尝试像“-Ofast”，“-flto”，“-static-的libstdC++”不同的选择，但在反汇编输出总是看到三个函数调用：

... 
callq 0x4017e0 <_ZNSsC2EPKcRKSaIcE> 
... 
callq 0x401690 <_ZNSs6appendEPKc> 
... 
callq 0x401490 <_ZNSs4_Rep10_M_disposeERKSaIcE>

第一个是调用标准:: basic_string的， std :: allocator> :: basic_string（char const *，std :: allocator const &）。因此，任何编译器都可以优化这样的代码来放置（“ab”）; 或至少到“std :: string s（”ab“）;”？

如果没有这样的编译器，是什么使这种优化难以实现？

更新关于真实世界的用法。我看见/看到了这样的模式在实际代码中的许多地方：

std::string s = std::string(string_const1) + string_const2 + string_variable + string_const3;

如果性能很重要，当然有可能在更优化的方式重写这样的代码。

但现代编译器做优秀的代码优化工作。和gcc，例如malloc/free/strcpy/strcat等有__builtin函数。如果来自gcc的libstdC++的std :: basic_string使用它的这个函数（malloc，free，strcpy，strcat）作为实现的一部分，为什么不预测函数使用的结果并给出答案。

来源

2014-11-04 fghj

因为C++类的构造函数和运算符都是函数，所以它们不是代数的，因此很难检测代数优化。 – didierc 2014-11-04 00:40:29

你没有说你为什么要这样做，但会'const std :: string s =“a”“b”;'适合你的需求？字符串文字自动粘贴时，相邻书写。 – 2014-11-04 01:00:12

要明确的是，C++标准允许程序被优化为'puts（“ab”）;'或者等价的。但编译器不这样做。我想你不得不问一个编译器开发者，但也许它的一部分与尊重程序员的愿望有关。如果他们最终遵循* as-if *规则，那么会有很多投诉;例如进行系统调用以在屏幕上写入内容或者进行睡眠，根据C++ 14中的定义，没有可观察到的行为。 – 2014-11-04 04:33:24

std::string涉及存储的动态分配，并且在大多数情况下是一个极其复杂的实现，因此不能简化为编译时语义，无论编译器如何不断地折叠成美术。

但是：如果您的string实际上是这样声明的，为什么您首先不使用char数组，但选择了string？如果您需要使用一些字符串来生成其他字符，仍然有工具可以使用char数组来完成这项工作，特别是在C++ 11引入了可变参数模板和constexpr之后。未来的C++版本有望推出std::string_literal以进一步缓解这一问题。

来源

2014-11-04 00:48:51 Columbo

是否有可能使用C++ 14特性来获得一个constexpr std :: string :: operator +并实现OP的请求？ – liori 2014-11-04 00:54:30

@liori我应该这样认为，因为'string_literal'基于C++ 14。 – Columbo 2014-11-04 00:56:02

还有一个复杂的问题，即GCC的'std :: string'仍然是写入时拷贝。 – 2014-11-04 01:03:15

为什么编译器无法优化std :: string concat？

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