C++の文字列操作をマスターしよう! std::basic_string::capacity 関数徹底解説
C++の文字列クラス std::basic_string::capacity について
メモリ確保と効率性
std::basic_string
は、動的にメモリを確保して文字列を格納します。文字列に追加や削除を行うたびに、必要に応じてメモリ領域を再割り当てします。しかし、メモリ再割り当ては処理速度の低下を招きます。
capacity
関数は、メモリ再割り当てを減らし、コードの効率性を向上させるために役立ちます。
- 文字列に追加を行う前に
capacity
関数を使って必要なメモリ領域を確保しておけば、追加処理に伴うメモリ再割り当てを回避できます。 - 現在の文字列長と
capacity
関数で取得した値を比較することで、メモリ使用量の効率性を把握できます。
capacity
関数は、以下のように記述します。
std::string str = "Hello, world!";
// 現在の文字列オブジェクトが保持できる最大文字数
size_t capacity = str.capacity();
// 文字列に追加を行う前に必要なメモリ領域を確保
str.reserve(capacity + 10);
// 文字列に追加
str += " This is a test.";
capacity 関数の注意点
capacity
関数は、現在の 文字列オブジェクトが保持できる最大文字数を返します。文字列に追加や削除を行うと、capacity
関数で取得した値は無効になります。capacity
関数は、最低限必要なメモリ領域 を返します。必ずしも効率的なメモリ使用量とは限りません。
std::basic_string::capacity
関数は、C++の文字列クラス std::basic_string
における重要なメンバー関数の一つです。この関数は、メモリ再割り当てを減らし、コードの効率性を向上させるために役立ちます。
std::basic_string::capacity 関数のサンプルコード
std::string str = "Hello, world!";
// 現在の文字列オブジェクトが保持できる最大文字数
size_t capacity = str.capacity();
// 文字列に追加を行う前に必要なメモリ領域を確保
str.reserve(capacity + 10);
// 文字列に追加
str += " This is a test.";
std::cout << str << std::endl;
現在の文字列長と capacity 関数で取得した値を比較
std::string str = "This is a long sentence.";
// 現在の文字列長
size_t length = str.length();
// 現在の文字列オブジェクトが保持できる最大文字数
size_t capacity = str.capacity();
// 文字列長と capacity の比較
if (length >= capacity) {
std::cout << "メモリ使用量が逼迫しています。" << std::endl;
} else {
std::cout << "メモリ使用量は問題ありません。" << std::endl;
}
capacity 関数を使って文字列バッファを拡張
std::string str = "Hello";
// 文字列バッファを拡張
str.reserve(10);
// 文字列に追加
str += ", world!";
std::cout << str << std::endl;
capacity 関数と shrink_to_fit 関数
std::string str = "This is a long sentence.";
// 文字列オブジェクトが保持できる最大文字数
size_t capacity = str.capacity();
// 文字列を短くする
str = "This is a short sentence.";
// 使用していないメモリ領域を解放
str.shrink_to_fit();
// 新しい capacity
size_t new_capacity = str.capacity();
std::cout << "元の capacity: " << capacity << std::endl;
std::cout << "新しい capacity: " << new_capacity << std::endl;
capacity 関数と c_str() 関数
std::string str = "Hello, world!";
// capacity 関数を使って必要なメモリ領域を確保
str.reserve(str.length() + 1);
// 文字列を C スタイルの文字列に変換
const char* c_str = str.c_str();
// C スタイルの文字列を出力
std::cout << c_str << std::endl;
これらのサンプルコードは、std::basic_string::capacity
関数の使い方を理解するのに役立ちます。
std::basic_string::capacity の代替方法
size() 関数と reserve() 関数
size()
関数は、現在の文字列長を取得します。reserve()
関数は、文字列オブジェクトが保持できるメモリ領域を拡張します。これらの関数を組み合わせて、必要なメモリ領域を確保することができます。
std::string str = "Hello, world!";
// 現在の文字列長
size_t length = str.size();
// 必要
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