空终止字符串的基本原理是什么？

尽管我非常喜欢 C 和 C++，但我还是忍不住对空终止字符串的选择感到摸不着头脑：

• 长度前缀（即 Pascal）字符串在 C 之前就已存在
• 长度前缀字符串通过允许恒定时间长度查找使多种算法更快。
• 带长度前缀的字符串更难以导致缓冲区溢出错误。
• 即使在 32 位计算机上，如果允许字符串为可用内存大小，则长度前缀字符串仅比空终止字符串宽三个字节。在 16 位机器上，这是一个字节。在 64 位机器上，4GB 是合理的字符串长度限制，但即使您想将其扩展到机器字的大小，64 位机器通常也有足够的内存，使得额外的 7 个字节成为空参数。我知道最初的 C 标准是为极其糟糕的机器（就内存而言）编写的，但效率论点并不能让我信服。
• 几乎所有其他语言（即 Perl、Pascal、Python、Java、C# 等）都使用长度前缀字符串。这些语言通常在字符串操作基准测试中击败 C，因为它们处理字符串的效率更高。
• C++ 对此做了一些修正std::basic_string模板，但期望以 null 结尾的字符串的纯字符数组仍然普遍存在。这也是不完美的，因为它需要堆分配。
• 以空结尾的字符串必须保留一个字符（即空），该字符不能存在于字符串中，而长度前缀的字符串可以包含嵌入的空值。

其中一些事情比 C 更晚才被发现，因此 C 不知道它们也是有道理的。然而，有几个早在 C 出现之前就已经很简单了。为什么选择以空结尾的字符串而不是明显优越的长度前缀？

EDIT: 既然有人要求facts（并且不喜欢我已经提供的那些）就我上面的效率点而言，它们源于以下几件事：

• 使用空终止字符串进行连接需要 O(n + m) 时间复杂度。长度前缀通常只需要 O(m)。
• 使用空终止字符串的长度需要 O(n) 时间复杂度。长度前缀是 O(1)。
• 长度和连接是迄今为止最常见的字符串操作。在某些情况下，以 null 结尾的字符串可以更有效，但这种情况发生的频率要低得多。

从下面的答案来看，在某些情况下，空终止字符串效率更高：

• 当您需要切断字符串的开头并将其传递给某些方法时。即使允许您销毁原始字符串，您也不能真正在恒定时间内使用长度前缀来完成此操作，因为长度前缀可能需要遵循对齐规则。
• 在某些情况下，如果您只是逐个字符地循环字符串，您也许可以保存 CPU 寄存器。请注意，这只适用于您没有动态分配字符串的情况（因为这样您就必须释放它，从而需要使用您保存的 CPU 寄存器来保存最初从 malloc 和朋友那里获得的指针）。

以上都不像长度和连接那么常见。

下面的答案中还有一个断言：

• 你需要剪掉绳子的末端

但这是不正确的——对于以 null 结尾的字符串和长度前缀的字符串来说，时间是相同的。 （空终止字符串只需在您想要新结尾的位置粘贴一个空值，长度前缀只需从前缀中减去。）

来自马嘴 https://www.bell-labs.com/usr/dmr/www/chist.html

BCPL、B 或 C 都不支持 字符数据强在 语言;每个都对字符串处理得很多 就像整数向量和 通过一些补充一般规则 惯例。在 BCPL 和 B a 中 字符串文字表示的地址 一个静态区域初始化为 字符串的字符，打包成 细胞。在 BCPL 中，第一个打包字节 包含的字符数 字符串； B 中没有计数 字符串以 a 结尾 特殊字符，B 拼写的*e。此更改已部分完成 以避免长度限制 由持有引起的字符串 计数 8 位或 9 位槽，以及 部分原因是维持计数 根据我们的经验，似乎较少 比使用终结器方便。

_{Dennis M Ritchie, Development of the C Language}