使用char数组与std::string读取数据的性能差异及超时问题解析

我在解决一道编程题时，最初使用如下代码：

char result[50005][26], buffer[50005];
while (fin >> buffer) {
      for (int i = 0; i < strlen(buffer); ++i) {
          result[lin++][col] = buffer[i];
      }
      lin = 0;
      col++;
}

这段代码用于读取任意单词并存储字符，能正常运行但出现超时，仅得90分；将buffer从char数组改为std::string（同时替换strlen）后，顺利通过测试得100分。我无法理解两者的差异，疑惑是否char数组读取了50k缓冲区的多余字节？

• strlen的性能瓶颈：原代码中每次循环都调用strlen(buffer)，这个函数需要从数组起始位置逐个遍历到终止符'\0'才能得到长度，时间复杂度是O(n)。如果测试用例中有大量长单词，累计的遍历操作会极大增加运行时间，导致超时。而std::string的size()或length()方法是直接返回内部维护的长度值，时间复杂度为O(1)，完全没有遍历开销。
• char数组并未读取多余字节：fin >> buffer的行为是跳过空白字符后，读取连续的非空白字符，直到遇到空白字符停止，最后自动在buffer末尾添加'\0'。它只会存储当前单词的字符加终止符，不会填充整个50005字节的缓冲区，所以不存在读取多余字节的情况。
• 额外的安全性差异：char数组是固定大小，如果遇到长度超过50004的单词会触发缓冲区溢出（虽然题目测试用例可能没覆盖这种情况），而std::string会自动动态扩容，避免这类问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者naphy