一分钟讲透:c++新特性string_view
c++ weekly
#知识地图 #最佳实践 #CPP17
👋 各位老师好（老师是山东对人的一个尊称，就像称呼帅哥美女一样）
C++周刊 （c++ weekly）第一期 EP01 开始了
主题：
今天用一分钟讲清楚—面试官为什么爱问std::string_view。
这一期，我们将从零开始， 一步步带你理解 string_view 背后的设计初衷、使用边界，
以及它如何在项目中为我们节省内存、提升性能。
我们不讲枯燥的标准文档，不抛出脱离工程的例子。
相反，我们将聚焦在真实项目案例分析
1. 什么是string_view 与 string 有什么区别？
std::string_view` is a C++17 library type that provides a lightweight, non-owning reference to a sequence of characters
数据结构：
代码语言：javascript
代码运行次数：1
运行
AI代码解释
Description•
从定义看：和原来的 string 没有任何区别，都是一个指针 指向一个字符串？
•
C++17中我们可以使用std::string_view来获取一个字符串的视图 字符串视图并不真正的创建或者拷贝字符串
•
只有使用权力，没有所有权，不负责资源申请，释放。
算法操作：substr 零拷贝 零内存分配
图片
•
字符串切片（substr）：不创建新对象，仅生成视图 ➜ 零拷贝
•
函数参数传递：无需构造临时字符串对象 ➜ 降低内存分配
•
std::string_view比std::string的性能要高很多
2. 使string_view 有啥好处
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✅ 高频操作字符串,零拷贝 零内存分配 ,性能提高10%
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✅开发者来说：修改一行代码,代码工作量不复杂，双手赞同
•
✅对领导来说：方案简单，收益大, 绝对同意
对比 | string | string_view | 收益 |
|---|---|---|---|
内存分配次数 | O(n) | 0 | 完全消除 |
内存拷贝量 | 路径总长度 | 0字节 | 零拷贝 |
解析延迟(1k QPS) | 4.2μs/op | 1.1μs/op | 降低74% |
CPU缓存命中率 | 83% | 97% | +14% |
3. 举例行业案例
使用场景
使用场景
OceanBase (OB)
•
自定义:ObString 类 ，没有使用标准 std 库
代码语言：javascript
代码运行次数：0
运行
AI代码解释
class ObString
{int32_t length_;char* ptr_;
};ObLogExternalStorageCtx::init(const ObString &uri）
RocksDB
•
自定义：RocksDB 有自己的 Slice 类
代码语言：javascript
代码运行次数：0
运行
AI代码解释
class Slice {const char* data_;size_t size_;
};
•
使用场景 WriteBatch 时候Slice类和std::string_view 转换
•
CephFS
•
使用 c++17 提供 string_view 代替string
•
场景 元数据 MDS 查找一个文件时候目录遍历
Tikv:
•
在 TiKV 这种对性能要求极高的 KV 存储中，大量的 key/value 是临时读取、比较、传递，而非修改；
•
TiKV 在访问 RocksDB 时，通过 Rust 封装的 FFI 接口（通过 rocksdb::DB），对底层数据读取时不会创建新的字符串，而是传递指针和长度：
•
使用切片可以极大减少内存分配、数据复制、GC 压力；
切片比较 | Rust | C++17 |
|---|---|---|
类型所有权 | 不拥有 | 不拥有 |
内存分配 | 无 | 无 |
拷贝行为 | 零拷贝 | 零拷贝 |
用法 | slice 操作 | substr操作 |
生命周期风险 | 编译期保障安全 | 存在悬垂引用风险 |
4. 动手挑战卡
4.1 系统设计
Ceph MDS 路径解析场景： 输入：/mnt/data/project1/report.docx 输出：逐级路径 ["mnt", "data", "project1", "report.docx"] 🎯 考点内容：
•
STL 提供基本 API 是是否熟悉 find ，substr ，vector，string？
•
在日常工作用 有没有结果基础库代码？
•
优化 string_view 的路径分割组件 保证零内存分配、无拷贝？
•
最后一个report.docx 单词怎么出来的。
📎 面试小陷阱：
•
面试时候，面试官会问，你最近 5 年 是不是一直写代码，你回答自然是
•
面试官说好，他怎么知道你水平？经常会结合项目出一个系统设计题目
•
刷题 不光有算法题目 还有系统设计题目,
•
掌握数据结构，掌握算法，最后应用到实际项目才算通过
•
都是经常遇到小问题，一点都不难
4.2 传统实现（C++11）
代码语言：javascript
代码运行次数：0
运行
AI代码解释
// 存在多次内存拷贝
std::vector<std::string> split_path(const std::string& path) {std::vector<std::string> components;size_t start =, end =;while ((end = path.find('/', start)) != std::string::npos) {if (end != start) {components.push_back(path.substr(start, end - start));}start = end +;}// 最后一个单词if (start < path.length()) {// 再次拷贝components.push_back(path.substr(start));}return components;
}// 调用示例
auto parts = split_path("/volumes/project_data/user/docs/report.docx");问题：
1
每个substr()调用触发堆分配（小字符串优化失效于>15字符）
2
解析长路径/a/b/c/d/e/f产生6次内存分配+拷贝
3
内存碎片加剧（尤其高频操作）
4.3 C++17实现
代码语言：javascript
代码运行次数：0
运行
AI代码解释
std::vector<std::string_view> split_path_sv(std::string_view path) {std::vector<std::string_view> components;size_t start =, end =;while ((end = path.find('/', start)) != std::string_view::npos) {if (end != start) {// 零拷贝：仅记录指针和长度components.emplace_back(path.data() + start, end - start);}start = end +;}//最后一个单词if (start < path.length()) {// 零拷贝components.emplace_back(path.data() + start, path.length() - start);}return components;
}https://www.cppreference.com/w/cpp/string/basic_string_view/find.html
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小思考：C++ std::string::npos 表示什么无符号类型？ 为什么不用-1 表示
