为何将std::string初始化为""比默认构造函数更高效？

通常我们默认认为默认构造函数是创建空容器的最快方式，但实际测试发现，用空字符串字面量""初始化std::string反而有更优的性能表现。

测试代码如下：

#include <string>

std::string make_default() {
    return {};
}

std::string make_empty() {
    return "";
}

使用clang 16搭配libc++编译后，生成的汇编代码对比明显：

make_default():
        mov     rax, rdi
        xorps   xmm0, xmm0
        movups  xmmword ptr [rdi], xmm0
        mov     qword ptr [rdi + 16], 0
        ret
make_empty():
        mov     rax, rdi
        mov     word ptr [rdi], 0
        ret

可以看到，return {}（默认构造）会清零总计24字节的内存，而return ""只需要清零2字节。这种差异的核心原因在于libc++对std::string的实现细节：

• libc++的std::string采用了小字符串优化（SSO），64位系统下对象总大小为24字节，包含长度、容量（或SSO缓冲区）等字段。
• 默认构造函数会将整个24字节的对象内存全部清零，确保没有残留的垃圾数据，避免后续操作出现意外。
• 而通过空字符串字面量初始化时，调用的是const char*版本的构造函数：该函数会先判断输入字符串的长度为0，此时只需要设置表示字符串长度的字段为0即可（汇编中写入的2字节对应长度字段及相邻的终止符位置），不需要清空整个SSO缓冲区——因为空字符串根本不会用到缓冲区的内容，完全可以保留原内存的垃圾数据，不影响任何逻辑。

需要注意的是，这是libc++特有的实现差异，其他STL（比如libstdc++）的处理逻辑可能不同，不一定会出现这种性能差异。另外，这种操作本身的耗时极短，在绝大多数实际场景中，两者的性能差异可以忽略不计。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jan Schultke