C++字符串按值、引用与右值传递的性能对比及疑问

嘿，你的这个测试结果确实挺反直觉的，咱们来好好唠唠背后的门道：

小字符串场景的反常表现 #

你发现短字符串时StringMove()居然比涉及拷贝的StringCopy()还慢，甚至不如StringCreation()和StringReference()，核心原因是C++标准库的短字符串优化（SSO）。

现在主流的std::string实现（比如GCC、Clang的标准库）都有SSO机制：当字符串长度小于某个阈值（一般是15或22字节，具体看库实现）时，字符串内容会直接存在std::string对象本身的栈内存里，不会去堆上分配空间。

那看你的StringMove()代码：

void StringMove() { std::string msg("hello "); add(std::move(msg)); }

add的参数是按值传递的std::string，所以会用std::move(msg)触发移动构造来初始化参数。但因为原字符串是小字符串（"hello "只有6个字符，在SSO范围内），移动构造根本没法“移动”堆内存——因为本来就没堆内存可移！这时候移动构造的实际操作和拷贝构造完全一样：把msg对象内部的栈上字符数组复制给函数参数。

雪上加霜的是，std::move()虽然只是个类型转换，但它会让编译器放弃一些可能的优化（比如返回值优化RVO或者省略构造的优化）。而StringCreation()里的add(std::string("hello "))，编译器可以直接在add的参数位置构造临时字符串，甚至把整个操作内联，完全避免构造开销；StringReference()是直接传引用，自然也没构造成本。这就导致小字符串时StringMove()的表现反而最差。

长字符串场景的预期结果 #

当字符串长度超过SSO阈值后，std::string会在堆上分配内存。这时候移动构造才真正体现优势：它只需要把原字符串的堆指针、长度、容量这些成员变量复制过去，再把原对象置空，几乎没什么开销。而StringCopy()要完整复制堆上的所有字符，开销一下就上来了，所以这时候StringMove()的表现就接近StringCreation()和StringReference()，符合咱们的预期。

对你疑问的解答 #

你担心的“先移动构造再拷贝构造”其实不存在，StringMove()只执行一次移动构造。但在SSO场景下，这个移动构造的行为等价于拷贝构造，没有真正的堆内存转移，所以开销和拷贝差不多，再加上std::move带来的优化限制，才显得比其他方式慢。

另外要记住：字符串的移动构造开销低是针对非SSO的长字符串而言的，小字符串因为没有堆内存可移，移动和拷贝的成本是一样的。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jignatius