某日二师兄加入XXX科技公司的C++工程师开发岗位第18面：

面试官：std::string用过吧？

二师兄：当然用过（废话，C++程序员就没有没用过std::string的）。

面试官：std::string("hello")+"world"、"hello"+std::string("world")和std::string("hello")+std::string("world")的后果是什么？为什么？

二师兄：前者和后者的后果都是std::string的对象，内容是“helloworld\0”，而两头的这个表达式无奈通过编译。起因是std::string重载了operator+(const char*)和operator+(const std::string&)，然而const char* 却没有重载operator+运算符。

面试官：std::string 有两个API，resize和reserve，你晓得它们之间的区别吗？

二师兄：resize对应的是size，resize能够扭转字符串的大小。reserve对应的是capacity，reserve只能扭转capacity的大小。

二师兄：当resize传入的参数小于字符串的szie时，多余的字符串会被截取。当reserve传入的参数小于capacity时，reserve什么也不会做。

二师兄：当resize传入的参数大于字符串的szie时，减少的字符串会被默认初始化。当reserve传入的参数大于capacity时，capacity会被扩容。

面试官：好的。能够通过下标拜访std::string实例的内容吗？

二师兄：能够的，std::string重载了下标运算符，能够像数组一样通过下标运算取出某个字符。

面试官：你晓得std::string的at成员办法吗？

二师兄： 嗯，和下标运算性能类似，不过不必放心越界问题。能够平安的拜访字符串中的字符。

面试官：既然有at办法了，为什么还要重载下标运算符呢？

二师兄：次要是因为性能上的考量。at尽管保障了不会超出字符串范畴（超出范围抛出异样），然而性能低于下标操作。这就是有舍有得。为了平安应用at，为了性能应用下标操作。C++给了你多个抉择，如何抉择看你的需要。

面试官：那你晓得std::string是如何实现的吗？

二师兄：在string外部保护一个指针，这个指针指向真正的字符串的地位。

面试官：能简略的写一下实现代码吗？

二师兄：好的。

class string{public:     string():size_(0),data_(nullptr){}    explicit string(const char* c)    {        size_ = strlen(c);        data_ = (char*)malloc(size_+1);        memset(data_,0,size_+1);        memcpy(data_,c,size_);    }    size_t size() const {return size_;}    const char* c_str() const {return data_;}private:    size_t size_;    char* data_;};

二师兄：在实现append或者+=的时候，须要把以后字符的长度加上append的内容的长度，以此长度申请一块新内存，而后把以后字符串的内存和append 的内容考入新申请的内存中。free掉之前data_指向的内存，而后把data_指针指向新申请的内存。

面试官：好的。这样的实现有一些弊病。如果频繁的对一个std::string对象append内容，会产生什么？

二师兄：是的，因为频繁的malloc和free，会有性能问题。因所以编译器在实现std::string的时候个别会事后申请一块大的内存，这块内存的长度是capacity，当增加的字符串的长度加上以后的字符串长度小于capacity时，间接增加到以后的块上即可。

面试官：好的。针对字符串比拟少的状况，个别编译器会做一些优化，你晓得如何优化的吗？

二师兄：这个如同在哪看过，不记得额。。。

面试官：好的，明天的面试完结了，请回去等告诉吧。

明天二师兄的体现不错，除了最初一个问题，基本上都答上来了。让咱们来看下这个问题：

针对字符串比拟少的状况，个别编译器会做一些优化，你晓得如何优化的吗？

咱们能够看看GCC中std::string的实现：

 typedef basic_string<char>    string;   
_Alloc_hider    _M_dataplus;size_type        _M_string_length;enum { _S_local_capacity = 15 / sizeof(_CharT) };union{    _CharT           _M_local_buf[_S_local_capacity + 1];    size_type        _M_allocated_capacity;};

这里的_CharT就是char，所以_S_local_capacity等于15。当字符串的长度小于等于15时，间接存在_M_local_buf中，而不须要在堆中申请内存。当字符串长度大于15时，在内存中申请一块内存，这块内存的起始地址保留在_M_dataplus中，这块内存的容量保留在_M_allocated_capacity 中，而字符串的实在长度保留在_M_string_length中。当向字符串中增加字符时，如果增加字符的长度大于 _M_allocated_capacity - _M_string_length，则须要resize，否则间接追加到_M_dataplus保留的内存块中即可。

好了，明天的面试到这里就完结了。感激小伙伴们的急躁浏览，咱们今天持续二师兄的面试之旅！

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