关于std::pmr::null_memory_resource与std::string SSO的技术咨询

问题背景 #

在学习std::pmr::null_memory_resource时，将其设为默认内存资源后出现了如下现象：

• 初始化std::pmr::vector会直接抛出std::bad_alloc异常，这符合预期——因为该资源本身不执行实际内存分配，只会抛出异常。
• 测试std::pmr::string时却发现：当字符串长度小于16时不会触发异常，只有长度≥16时才会抛出std::bad_alloc。这是因为**小字符串优化（SSO）**特性：短字符串会直接存储在std::pmr::string对象的内部缓冲区中，无需调用内存资源进行堆分配。

想请教：有没有办法完全避免std::pmr::string的SSO特性？

解答 #

没有标准且可移植的方法强制禁用std::pmr::string的SSO特性，因为SSO是C++标准允许的实现细节，不同编译器（如GCC、Clang、MSVC）的SSO缓冲区大小和实现逻辑存在差异，标准并未提供官方开关来控制这一特性。

不过可以通过以下几种方式间接实现类似效果：

• 自定义pmr字符串类型：自行实现一个基于pmr的字符串类，不设置任何内部缓冲区，所有内存分配都通过传入的内存资源完成。这种方式最可靠，但需要手动实现字符串的核心操作（如拷贝、移动、拼接等）。
• 强制触发堆分配：初始化std::pmr::string时，先预留一块超过当前编译器SSO缓冲区大小的内存。例如：

  std::pmr::string s;
  s.reserve(16); // 针对SSO缓冲区为15字节（不含终止符）的实现
  s = "目标字符串";
  

  注意：这种方式依赖具体编译器的SSO参数，换用其他编译器可能需要调整预留的内存大小，不具备可移植性。
• 改用普通字符串+自定义分配器：放弃std::pmr::string，使用普通的std::basic_string并搭配自定义分配器，强制所有内存分配都走堆（即使是短字符串）。但这种方式会失去pmr带来的内存资源管理灵活性。

需要注意的是，禁用SSO通常会带来性能损耗，短字符串的分配与释放会产生额外开销，仅在特定测试场景（比如验证内存资源的行为）下才有实际意义。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者goodman