文字列で最も最適化された連結方法

Question

私たちは常に、コード内で退屈で非常に多くの文字列操作を行わなければならない、多くの状況に毎日遭遇しました。私たちは皆、文字列操作が高価な操作であることを知っています。利用可能なバージョンの中で最も安価なものを知りたいです。

最も一般的な操作は連結です（これはある程度制御できます）。 C++でstd :: stringsを連結する最良の方法と、連結を高速化するためのさまざまな回避策は何ですか？

というのは、

std::string l_czTempStr;

1).l_czTempStr = "Test data1" + "Test data2" + "Test data3";

2). l_czTempStr =  "Test data1"; 
    l_czTempStr += "Test data2";
    l_czTempStr += "Test data3";

3). using << operator

4). using append()

また、std :: stringよりもCStringを使用する利点はありますか？

Answer 1

これは小さなテストスイートです。

#include <iostream>
#include <string>
#include <chrono>
#include <sstream>

int main ()
{
    typedef std::chrono::high_resolution_clock clock;
    typedef std::chrono::duration<float, std::milli> mil;
    std::string l_czTempStr;
    std::string s1="Test data1";
    auto t0 = clock::now();
    #if VER==1
    for (int i = 0; i < 100000; ++i)
    {
        l_czTempStr = s1 + "Test data2" + "Test data3";
    }
    #Elif VER==2
    for (int i = 0; i < 100000; ++i)
    {
        l_czTempStr =  "Test data1"; 
        l_czTempStr += "Test data2";
        l_czTempStr += "Test data3";
    }
    #Elif VER==3
    for (int i = 0; i < 100000; ++i)
    {
        l_czTempStr =  "Test data1"; 
        l_czTempStr.append("Test data2");
        l_czTempStr.append("Test data3");
    }
    #Elif VER==4
    for (int i = 0; i < 100000; ++i)
    {
        std::ostringstream oss;
        oss << "Test data1";
        oss << "Test data2";
        oss << "Test data3";
        l_czTempStr = oss.str();
    }
    #endif
    auto t1 = clock::now();
    std::cout << l_czTempStr << '\n';
    std::cout << mil(t1-t0).count() << "ms\n";
}

オン colir ：

以下をコンパイルします。

clang ++ -std = c ++ 11 -O3 -DVER = 1 -Wall -pedantic -pthread main.cpp

21.6463ms

-DVER = 2

6.61773ms

-DVER = 3

6.7855ms

-DVER = 4

102.015ms

2)、+=が勝者です。

（また、-pthreadはタイミングに影響するようです）

Answer 2

他の答えに加えて...

しばらく前にこの問題に関する広範なベンチマークを作成し、allユースケースで最も効率的なソリューション（Linux x86/x64/ARMでのGCC 4.7および4.8）は最初にreserve()連結されたすべての文字列を保持するのに十分なスペースのある結果文字列、そしてappend()のみ（またはoperator +=()を使用し、違いはありません）。

残念ながら、私はそのベンチマークを削除したので、あなたは私のWordしか持っていないようです（しかし、私のWordが十分でない場合は、Mats Peterssonのベンチマークを自分で簡単に調整できます）。

手短に：

_const string space = " ";
string result;
result.reserve(5 + space.size() + 5);
result += "hello";
result += space;
result += "world";
_

正確なユースケース（連結された文字列の数、タイプ、サイズ）によっては、この方法がはるかに効率的である場合もあれば、他の方法と同等である場合もありますが、悪化することはありません。

---

問題は、特に文字列リテラルと_std::string_を混在させる場合、事前に必要な合計サイズを計算するのは本当に苦痛だということです（上記の例は十分に明確であると思います）。このようなコードの保守性は、リテラルの1つを変更するか、連結する別の文字列を追加するとすぐに、非常に恐ろしいものになります。

1つのアプローチは、sizeofを使用してリテラルのサイズを計算することですが、IMHOは解決するよりも多くの混乱を作成しますが、保守性は依然としてひどいです：

_#define STR_HELLO "hello"
#define STR_WORLD "world"

const string space = " ";
string result;
result.reserve(sizeof(STR_HELLO)-1 + space.size() + sizeof(STR_WORLD)-1);
result += STR_HELLO;
result += space;
result += STR_WORLD;
_

使用可能なソリューション（C++ 11、可変長テンプレート）

最終的に、文字列サイズの計算を効率的に行う可変テンプレートのセット（たとえば、文字列リテラルのサイズはコンパイル時に決定されます）、必要に応じてreserve()を決定し、すべてを連結します。

ここに、これが役に立つことを願っています：

_namespace detail {

  template<typename>
  struct string_size_impl;

  template<size_t N>
  struct string_size_impl<const char[N]> {
    static constexpr size_t size(const char (&) [N]) { return N - 1; }
  };

  template<size_t N>
  struct string_size_impl<char[N]> {
    static size_t size(char (&s) [N]) { return N ? strlen(s) : 0; }
  };

  template<>
  struct string_size_impl<const char*> {
    static size_t size(const char* s) { return s ? strlen(s) : 0; }
  };

  template<>
  struct string_size_impl<char*> {
    static size_t size(char* s) { return s ? strlen(s) : 0; }
  };

  template<>
  struct string_size_impl<std::string> {
    static size_t size(const std::string& s) { return s.size(); }
  };

  template<typename String> size_t string_size(String&& s) {
    using noref_t = typename std::remove_reference<String>::type;
    using string_t = typename std::conditional<std::is_array<noref_t>::value,
                                              noref_t,
                                              typename std::remove_cv<noref_t>::type
                                              >::type;
    return string_size_impl<string_t>::size(s);
  }

  template<typename...>
  struct concatenate_impl;

  template<typename String>
  struct concatenate_impl<String> {
    static size_t size(String&& s) { return string_size(s); }
    static void concatenate(std::string& result, String&& s) { result += s; }
  };

  template<typename String, typename... Rest>
  struct concatenate_impl<String, Rest...> {
    static size_t size(String&& s, Rest&&... rest) {
      return string_size(s)
           + concatenate_impl<Rest...>::size(std::forward<Rest>(rest)...);
    }
    static void concatenate(std::string& result, String&& s, Rest&&... rest) {
      result += s;
      concatenate_impl<Rest...>::concatenate(result, std::forward<Rest>(rest)...);
    }
  };

} // namespace detail

template<typename... Strings>
std::string concatenate(Strings&&... strings) {
  std::string result;
  result.reserve(detail::concatenate_impl<Strings...>::size(std::forward<Strings>(strings)...));
  detail::concatenate_impl<Strings...>::concatenate(result, std::forward<Strings>(strings)...);
  return result;
}
_

唯一の興味深い部分は、パブリックインターフェイスに関する限り、最後のtemplate<typename... Strings> std::string concatenate(Strings&&... strings)テンプレートです。使い方は簡単です：

_int main() {
  const string space = " ";
  std::string result = concatenate("hello", space, "world");
  std::cout << result << std::endl;
}
_

最適化がオンになっていると、適切なコンパイラーはすべて、手動ですべてを記述した最初の例と同じコードにconcatenate呼び出しを展開できるはずです。 GCC 4.7および4.8に関する限り、生成されたコードはパフォーマンスとほぼ同じです。

Answer 3

strcatはC文字列を取り、最後を見つけるために「カウント」する必要があるため、最悪の可能性のあるシナリオは、単純な古いsprintf（またはstrcat）を使用しています。長い文字列の場合、それは実際のパフォーマンスに影響します。 C++スタイルの文字列ははるかに優れており、パフォーマンスの問題は長さをカウントするのではなく、メモリの割り当てにある可能性があります。しかし、再び、ストリングは幾何学的に成長します（成長する必要があるたびに倍になります）ので、それほどひどくはありません。

上記の方法はすべて、同じ、または少なくとも非常によく似たパフォーマンスになると非常に疑っています。どちらかといえば、フォーマットをサポートするオーバーヘッドのために、stringstreamの方が遅いと思いますが、限界があると思われます。

この種のものは「楽しい」ので、ベンチマークで戻ってきます...

編集：

これらの結果は、g ++ 4.6.3でコンパイルされたx86-64 Linuxを実行しているMYマシンに適用されることに注意してください。他のOS、コンパイラ、C++ランタイムライブラリの実装は異なる場合があります。アプリケーションにとってパフォーマンスが重要な場合は、使用するコンパイラーを使用して、重要なシステムのベンチマークを行います。

これをテストするために書いたコードを次に示します。それは実際のシナリオの完全な表現ではないかもしれませんが、私はそれが代表的なシナリオだと思います：

_#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <string>
#include <sstream>
#include <cstring>

using namespace std;

static __inline__ unsigned long long rdtsc(void)
{
    unsigned hi, lo;
    __asm__ __volatile__ ("rdtsc" : "=a"(lo), "=d"(hi));
    return ( (unsigned long long)lo)|( ((unsigned long long)hi)<<32 );
}

string build_string_1(const string &a, const string &b, const string &c)
{
    string out = a + b + c;
    return out;
}

string build_string_1a(const string &a, const string &b, const string &c)
{
    string out;
    out.resize(a.length()*3);
    out = a + b + c;
    return out;
}

string build_string_2(const string &a, const string &b, const string &c)
{
    string out = a;
    out += b;
    out += c;
    return out;
}

string build_string_3(const string &a, const string &b, const string &c)
{
    string out;
    out = a;
    out.append(b);
    out.append(c);
    return out;
}


string build_string_4(const string &a, const string &b, const string &c)
{
    stringstream ss;

    ss << a << b << c;
    return ss.str();
}


char *build_string_5(const char *a, const char *b, const char *c)
{
    char* out = new char[strlen(a) * 3+1];
    strcpy(out, a);
    strcat(out, b);
    strcat(out, c);
    return out;
}



template<typename T>
size_t len(T s)
{
    return s.length();
}

template<>
size_t len(char *s)
{
    return strlen(s);
}

template<>
size_t len(const char *s)
{
    return strlen(s);
}



void result(const char *name, unsigned long long t, const string& out)
{
    cout << left << setw(22) << name << " time:" << right << setw(10) <<  t;
    cout << "   (per character: " 
         << fixed << right << setw(8) << setprecision(2) << (double)t / len(out) << ")" << endl;
}

template<typename T>
void benchmark(const char name[], T (Func)(const T& a, const T& b, const T& c), const char *strings[])
{
    unsigned long long t;

    const T s1 = strings[0];
    const T s2 = strings[1];
    const T s3 = strings[2];
    t = rdtsc();
    T out = Func(s1, s2, s3);
    t = rdtsc() - t; 

    if (len(out) != len(s1) + len(s2) + len(s3))
    {
        cout << "Error: out is different length from inputs" << endl;
        cout << "Got `" << out << "` from `" << s1 << "` + `" << s2 << "` + `" << s3 << "`";
    }
    result(name, t, out);
}


void benchmark(const char name[], char* (Func)(const char* a, const char* b, const char* c), 
               const char *strings[])
{
    unsigned long long t;

    const char* s1 = strings[0];
    const char* s2 = strings[1];
    const char* s3 = strings[2];
    t = rdtsc();
    char *out = Func(s1, s2, s3);
    t = rdtsc() - t; 

    if (len(out) != len(s1) + len(s2) + len(s3))
    {
        cout << "Error: out is different length from inputs" << endl;
        cout << "Got `" << out << "` from `" << s1 << "` + `" << s2 << "` + `" << s3 << "`";
    }
    result(name, t, out);
    delete [] out;
}


#define BM(func, size) benchmark(#func " " #size, func, strings ## _ ## size)


#define BM_LOT(size) BM(build_string_1, size); \
    BM(build_string_1a, size); \
    BM(build_string_2, size); \
    BM(build_string_3, size); \
    BM(build_string_4, size); \
    BM(build_string_5, size);

int main()
{
    const char *strings_small[]  = { "Abc", "Def", "Ghi" };
    const char *strings_medium[] = { "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz", 
                                     "defghijklmnopqrstuvwxyzabc", 
                                     "ghijklmnopqrstuvwxyzabcdef" };
    const char *strings_large[]   = 
        { "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
          "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
          "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
          "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
          "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
          "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
          "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
          "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
          "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
          "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyz", 

          "defghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabc" 
          "defghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabc" 
          "defghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabc" 
          "defghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabc" 
          "defghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabc"

          "defghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabc" 
          "defghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabc" 
          "defghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabc" 
          "defghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabc" 
          "defghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabc", 

          "ghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdef"
          "ghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdef"
          "ghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdef"
          "ghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdef"
          "ghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdef"
          "ghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdef"
          "ghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdef"
          "ghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdef"
          "ghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdef"
          "ghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdefghijklmnopqrstuvwxyzabcdef"
        };

    for(int i = 0; i < 5; i++)
    {
        BM_LOT(small);
        BM_LOT(medium);
        BM_LOT(large);
        cout << "---------------------------------------------" << endl;
    }
}
_

以下に代表的な結果を示します。

_build_string_1 small   time:      4075   (per character:   452.78)
build_string_1a small  time:      5384   (per character:   598.22)
build_string_2 small   time:      2669   (per character:   296.56)
build_string_3 small   time:      2427   (per character:   269.67)
build_string_4 small   time:     19380   (per character:  2153.33)
build_string_5 small   time:      6299   (per character:   699.89)
build_string_1 medium  time:      3983   (per character:    51.06)
build_string_1a medium time:      6970   (per character:    89.36)
build_string_2 medium  time:      4072   (per character:    52.21)
build_string_3 medium  time:      4000   (per character:    51.28)
build_string_4 medium  time:     19614   (per character:   251.46)
build_string_5 medium  time:      6304   (per character:    80.82)
build_string_1 large   time:      8491   (per character:     3.63)
build_string_1a large  time:      9563   (per character:     4.09)
build_string_2 large   time:      6154   (per character:     2.63)
build_string_3 large   time:      5992   (per character:     2.56)
build_string_4 large   time:     32450   (per character:    13.87)
build_string_5 large   time:     15768   (per character:     6.74)
_

同じコード、32ビットとして実行：

_build_string_1 small   time:      4289   (per character:   476.56)
build_string_1a small  time:      5967   (per character:   663.00)
build_string_2 small   time:      3329   (per character:   369.89)
build_string_3 small   time:      3047   (per character:   338.56)
build_string_4 small   time:     22018   (per character:  2446.44)
build_string_5 small   time:      3026   (per character:   336.22)
build_string_1 medium  time:      4089   (per character:    52.42)
build_string_1a medium time:      8075   (per character:   103.53)
build_string_2 medium  time:      4569   (per character:    58.58)
build_string_3 medium  time:      4326   (per character:    55.46)
build_string_4 medium  time:     22751   (per character:   291.68)
build_string_5 medium  time:      2252   (per character:    28.87)
build_string_1 large   time:      8695   (per character:     3.72)
build_string_1a large  time:     12818   (per character:     5.48)
build_string_2 large   time:      8202   (per character:     3.51)
build_string_3 large   time:      8351   (per character:     3.57)
build_string_4 large   time:     38250   (per character:    16.35)
build_string_5 large   time:      8143   (per character:     3.48)
_

これから、次のことを結論付けることができます。

1. 最適なオプションは、少しずつ（out.append()または_out +=_）追加し、「連鎖」アプローチを適度に近づけることです。

2. 文字列を事前に割り当てることは役に立ちません。

3. stringstreamを使用するのは非常に悪い考えです（2〜4倍遅くなります）。

4. _char *_は_new char[]_を使用します。呼び出し関数でローカル変数を使用すると、それが最速になります-しかし、それを比較するには少し不公平です。

5. 短い文字列の結合にはかなりのオーバーヘッドがあります-データをコピーするだけで、1バイトあたり最大で1サイクルでなければなりません（データがキャッシュに収まらない限り）。

edit2

コメントごとに追加：

_string build_string_1b(const string &a, const string &b, const string &c)
{
    return a + b + c;
}
_

そして

_string build_string_2a(const string &a, const string &b, const string &c)
{
    string out;
    out.reserve(a.length() * 3);
    out += a;
    out += b;
    out += c;
    return out;
}
_

次の結果が得られます。

_build_string_1 small   time:      3845   (per character:   427.22)
build_string_1b small  time:      3165   (per character:   351.67)
build_string_2 small   time:      3176   (per character:   352.89)
build_string_2a small  time:      1904   (per character:   211.56)

build_string_1 large   time:      9056   (per character:     3.87)
build_string_1b large  time:      6414   (per character:     2.74)
build_string_2 large   time:      6417   (per character:     2.74)
build_string_2a large  time:      4179   (per character:     1.79)
_

（32ビットで実行しますが、64ビットでもこれらの結果は非常に似ています）。

Answer 4

ほとんどのマイクロ最適化と同様に、各オプションの効果を測定する必要があります。まず、測定により、これが実際に最適化する価値のあるボトルネックであることを確認します。決定的な答えはありません。

appendおよび+=はまったく同じことを行う必要があります。

+は、テンポラリを作成および破棄するため、概念的には効率が低下します。コンパイラは、これを最適化して、追加と同じくらい高速にすることができる場合とできない場合があります。

reserveを合計サイズで呼び出すと、必要なメモリ割り当ての数が減る場合があります-おそらく最大のボトルネックになります。

<<（おそらくstringstreamで）高速かもしれないし、そうでないかもしれない。それを測定する必要があります。非文字列型をフォーマットする必要がある場合に役立ちますが、おそらく文字列の処理は特に良くも悪くもなりません。

CStringには、移植性がないという欠点があり、私のようなUnixハッカーは、その利点が何であるか、何であるかを伝えることができません。

Answer 5

ユーザーJesse Goodが提供するコードを使用してテストを実行することにしました。Rapptzの観察、特にostringstreamがそれぞれで構築されたという事実を考慮するためにわずかに変更しましたループの単一反復。したがって、いくつかのケースを追加しました。それらのいくつかは、シーケンス「oss.str（ ""）; oss.clear（）」でクリアされたostringstreamです。

ここにコードがあります

#include <iostream>
#include <string>
#include <chrono>
#include <sstream>
#include <functional>


template <typename F> void time_measurement(F f, const std::string& comment)
{
    typedef std::chrono::high_resolution_clock clock;
    typedef std::chrono::duration<float, std::milli> mil;
    std::string r;
    auto t0 = clock::now();
    f(r);
    auto t1 = clock::now();
    std::cout << "\n-------------------------" << comment << "-------------------\n" <<r << '\n';
    std::cout << mil(t1-t0).count() << "ms\n";
    std::cout << "---------------------------------------------------------------------------\n";

}

inline void clear(std::ostringstream& x)
{
    x.str("");
    x.clear();
}

void test()
{
    std:: cout << std::endl << "----------------String Comparison---------------- " << std::endl;
    const int n=100000;
    {
        auto f=[](std::string& l_czTempStr)
        {
            std::string s1="Test data1";
            for (int i = 0; i < n; ++i)
            {
                l_czTempStr = s1 + "Test data2" + "Test data3";
            }
        };
        time_measurement(f, "string, plain addition");
   }

   {
        auto f=[](std::string& l_czTempStr)
        {
            for (int i = 0; i < n; ++i)
            {
                l_czTempStr =  "Test data1";
                l_czTempStr += "Test data2";
                l_czTempStr += "Test data3";
            }
        };
        time_measurement(f, "string, incremental");
    }

    {
         auto f=[](std::string& l_czTempStr)
         {
            for (int i = 0; i < n; ++i)
            {
                l_czTempStr =  "Test data1";
                l_czTempStr.append("Test data2");
                l_czTempStr.append("Test data3");
            }
         };
         time_measurement(f, "string, append");
     }

    {
         auto f=[](std::string& l_czTempStr)
         {
            for (int i = 0; i < n; ++i)
            {
                std::ostringstream oss;
                oss << "Test data1";
                oss << "Test data2";
                oss << "Test data3";
                l_czTempStr = oss.str();
            }
         };
         time_measurement(f, "oss, creation in each loop, incremental");
     }

    {
         auto f=[](std::string& l_czTempStr)
         {
            std::ostringstream oss;
            for (int i = 0; i < n; ++i)
            {
                oss.str("");
                oss.clear();
                oss << "Test data1";
                oss << "Test data2";
                oss << "Test data3";
            }
            l_czTempStr = oss.str();
         };
         time_measurement(f, "oss, 1 creation, incremental");
     }

    {
         auto f=[](std::string& l_czTempStr)
         {
            std::ostringstream oss;
            for (int i = 0; i < n; ++i)
            {
                oss.str("");
                oss.clear();
                oss << "Test data1" << "Test data2" << "Test data3";
            }
            l_czTempStr = oss.str();
         };
         time_measurement(f, "oss, 1 creation, plain addition");
     }

    {
         auto f=[](std::string& l_czTempStr)
         {
            std::ostringstream oss;
            for (int i = 0; i < n; ++i)
            {
                clear(oss);
                oss << "Test data1" << "Test data2" << "Test data3";
            }
            l_czTempStr = oss.str();
         };
         time_measurement(f, "oss, 1 creation, clearing calling inline function, plain addition");
     }


    {
         auto f=[](std::string& l_czTempStr)
         {
            for (int i = 0; i < n; ++i)
            {
                std::string x;
                x =  "Test data1";
                x.append("Test data2");
                x.append("Test data3");
                l_czTempStr=x;
            }
         };
         time_measurement(f, "string, creation in each loop");
     }

}

結果は次のとおりです。

/*

g++ "qtcreator debug mode"
----------------String Comparison---------------- 

-------------------------string, plain addition-------------------
Test data1Test data2Test data3
11.8496ms
---------------------------------------------------------------------------

-------------------------string, incremental-------------------
Test data1Test data2Test data3
3.55597ms
---------------------------------------------------------------------------

-------------------------string, append-------------------
Test data1Test data2Test data3
3.53099ms
---------------------------------------------------------------------------

-------------------------oss, creation in each loop, incremental-------------------
Test data1Test data2Test data3
58.1577ms
---------------------------------------------------------------------------

-------------------------oss, 1 creation, incremental-------------------
Test data1Test data2Test data3
11.1069ms
---------------------------------------------------------------------------

-------------------------oss, 1 creation, plain addition-------------------
Test data1Test data2Test data3
10.9946ms
---------------------------------------------------------------------------

-------------------------oss, 1 creation, clearing calling inline function, plain addition-------------------
Test data1Test data2Test data3
10.9502ms
---------------------------------------------------------------------------

-------------------------string, creation in each loop-------------------
Test data1Test data2Test data3
9.97495ms
---------------------------------------------------------------------------


g++ "qtcreator release mode" (optimized)
----------------String Comparison----------------

-------------------------string, plain addition-------------------
Test data1Test data2Test data3
8.41622ms
---------------------------------------------------------------------------

-------------------------string, incremental-------------------
Test data1Test data2Test data3
2.55462ms
---------------------------------------------------------------------------

-------------------------string, append-------------------
Test data1Test data2Test data3
2.5154ms
---------------------------------------------------------------------------

-------------------------oss, creation in each loop, incremental-------------------
Test data1Test data2Test data3
54.3232ms
---------------------------------------------------------------------------

-------------------------oss, 1 creation, incremental-------------------
Test data1Test data2Test data3
8.71854ms
---------------------------------------------------------------------------

-------------------------oss, 1 creation, plain addition-------------------
Test data1Test data2Test data3
8.80526ms
---------------------------------------------------------------------------

-------------------------oss, 1 creation, clearing calling inline function, plain addition-------------------
Test data1Test data2Test data3
8.78186ms
---------------------------------------------------------------------------

-------------------------string, creation in each loop-------------------
Test data1Test data2Test data3
8.4034ms
---------------------------------------------------------------------------
*/

現在、std :: stringの使用はさらに高速で、appendは依然として最速の連結方法ですが、ostringstreamは以前ほど信じられないほどひどいものではありません。

Answer 6

「最も最適化された方法」の決定に潜在的な影響を与えるいくつかの重要なパラメーターがあります。これらの中には、文字列/コンテンツのサイズ、操作の数、コンパイラの最適化などがあります。

ほとんどの場合、string::operator+=が最適に機能しているようです。ただし、一部のコンパイラでは、ostringstream::operator<<は、[-MingW g ++ 3.2.3、1.8 GHzシングルプロセッサDell PC）のように最適です。コンパイラのコンテキストが来ると、主にコンパイラでの最適化が影響を与えます。また、stringstreamsは単純な文字列と比較して複雑なオブジェクトであるため、オーバーヘッドが増加します。

詳細については、- ディスカッション 、 記事 。