libc は短い文字列の最適化 (SSO) をどのように実装しますか?

libc における短い文字列最適化のメカニズム

短い文字列最適化 (SSO) は、文字列操作のパフォーマンスを向上させるために使用される手法です。ヒープ上に別のストレージを割り当てる代わりに、小さな文字列を文字列オブジェクトのメモリに直接格納します。この最適化により、動的メモリ割り当てのオーバーヘッドが削減され、メモリの局所性が向上します。

libc SSO 実装

• サイズしきい値: 最大サイズSSO の場合はアーキテクチャによって異なります。 32 ビット マシンでは、最大 10 文字の文字列が SSO の対象となります。 64 ビット マシンでは、最大 22 文字です。
• データ ストレージ: SSO 文字列では、文字列オブジェクトの最初のバイトには、文字列が短いか長いかを示すフラグが含まれています。残りのバイトは文字列データを表します。
• サイズ抽出: サイズ フィールドは 7 ビットのみに格納されるため、実際のサイズを取得するにはシフトする必要があります:

size_type __get_short_size() const {
    return __r_.first().__s.__size_ >> 1;
}

長い文字列

• レイアウト: 長い文字列は、文字列の実際の容量を保存するために別の容量メンバーを使用します。
• 容量アクセス:長い文字列の容量のゲッターとセッターは、マスク (__long_mask) を使用して、 is_long bit.

_LIBCPP_ABI_ALTERNATE_STRING_LAYOUT

_LIBCPP_ABI_ALTERNATE_STRING_LAYOUT フラグは、文字列オブジェクトのデータ メンバーを再配置し、データ ポインターを最初に配置します。この変更は、調整を改善し、パフォーマンスを向上させることを目的としていますが、異なる ABI が作成されるため、注意して使用する必要があります。

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