不必要地清空移出的 std::string

libstdc++ 和 libc++ 都进行了移出std::string对象为空，即使原始存储的字符串很短并且应用了短字符串优化。在我看来，这种排空使额外的和不必要的运行时开销。例如，这里是移动构造函数std::basic_string来自 libstdc++：

basic_string(basic_string&& __str) noexcept
  : _M_dataplus(_M_local_data(), std::move(__str._M_get_allocator())) {
    if (__str._M_is_local()) 
      traits_type::copy(_M_local_buf, __str._M_local_buf, _S_local_capacity + 1);
    else {
      _M_data(__str._M_data());
      _M_capacity(__str._M_allocated_capacity);
    }
    _M_length(__str.length());
    __str._M_data(__str._M_local_data());  // (1)
    __str._M_set_length(0);                // (2)
  }

(1) 是一项作业，即如果字符串很短，则无用, since data已设置为本地数据，所以我们只需为指针分配与之前分配的值相同的值。

（2）清空字符串设置字符串大小并重置本地缓冲区中的第一个字符，据我所知，标准没有要求.

通常，库实现者会尝试尽可能高效地实现标准（例如，删除的内存区域不会被清零）。我的问题是，是否可能有任何特殊原因导致移出的字符串被清空，即使它不是必需的，并且它会增加不必要的开销。这可以很容易地消除，例如，通过：

basic_string(basic_string&& __str) noexcept
  : _M_dataplus(_M_local_data(), std::move(__str._M_get_allocator())) {
    if (__str._M_is_local()) {
      traits_type::copy(_M_local_buf, __str._M_local_buf, _S_local_capacity + 1);
      _M_length(__str.length());
    }
    else {
      _M_data(__str._M_data());
      _M_capacity(__str._M_allocated_capacity);
      _M_length(__str.length());
      __str._M_data(__str._M_local_data());  // (1)
      __str._M_set_length(0);                // (2)
    }
  }

对于 libc++，字符串移动构造函数确实清空了源代码，但这并不是必需的。事实上，这个字符串实现的作者就是领导 C++11 移动语义提案的同一个人。 ;-)

libc++字符串的这种实现实际上是从向外移动成员的角度设计的！

这是省略了一些不必要的细节（例如调试模式）代码的代码：

template <class _CharT, class _Traits, class _Allocator>
basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator>::basic_string(basic_string&& __str)
        _NOEXCEPT
    : __r_(_VSTD::move(__str.__r_))
{
    __str.__zero();
}

简而言之，此代码复制源的所有字节，然后将源的所有字节归零。需要立即注意的一件事：没有分支：此代码对长字符串和短字符串执行相同的操作。

长串模式

在“长模式”下，布局为 3 个字、一个数据指针和两个用于存储大小和容量的整数类型，减去 1 位用于长/短标志。加上分配器的空间（针对空分配器进行了优化）。

因此，这会复制指针/大小，然后清空源以释放指针的所有权。这还将源设置为“短模式”，因为短/长位意味着零状态下的短。此外，短模式中的所有零位都表示零大小、非零容量的短字符串。

短串模式

当源是短字符串时，代码是相同的：复制字节，并将源字节清零。在短模式下，没有自引用指针，因此复制字节是正确的算法。

现在确实在“短模式”下，源的 3 个字的清零可能会seem不必要，但要做到这一点，必须在长模式下检查长/短位和零字节。由于偶尔会发生分支错误预测（破坏管道），因此执行此检查和分支实际上比仅将 3 个字归零更昂贵。

这是 libc++ 的优化 x86（64 位）程序集string移动构造函数。

std::string
test(std::string& s)
{
    return std::move(s);
}

__Z4testRNSt3__112basic_stringIcNS_11char_traitsIcEENS_9allocatorIcEEEE: ## @_Z4testRNSt3__112basic_stringIcNS_11char_traitsIcEENS_9allocatorIcEEEE
    .cfi_startproc
## %bb.0:
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset %rbp, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register %rbp
    movq    16(%rsi), %rax
    movq    %rax, 16(%rdi)
    movq    (%rsi), %rax
    movq    8(%rsi), %rcx
    movq    %rcx, 8(%rdi)
    movq    %rax, (%rdi)
    movq    $0, 16(%rsi)
    movq    $0, 8(%rsi)
    movq    $0, (%rsi)
    movq    %rdi, %rax
    popq    %rbp
    retq
    .cfi_endproc

（没有分支！）

<aside>

短字符串的内部缓冲区的大小也针对移动成员进行了优化。内部缓冲区与“长模式”所需的 3 个字“联合”，以便sizeof(string)不需要比长模式更多的空间。尽管这个紧凑sizeof（3个主要实现中最小的），libc++在64位架构上拥有最大的内部缓冲区：22char.

小的sizeof转换为更快的移动成员，因为所有这些成员所做的只是对象布局的复制和零字节。

See 这个 Stackoverflow 答案有关内部缓冲区大小的更多详细信息。

</aside>

Summary

所以综上所述，在“长模式”下需要将source设置为空字符串来转移指针的所有权，并且also出于性能原因，在短模式下是必要的，以避免管道损坏。

我对 libstdc++ 实现没有评论，因为我没有编写该代码，而且您的问题无论如何已经做得很好了。 :-)