为什么std::string_view能解决std::string和char*的性能瓶颈？

#include <iostream>
#include <string>

//1. 函数传参
void need_copy_with_non_const_string(std::string str) { 
    std::cout << "Processing: " << str << std::endl;
}

//2. std::string 会触发内存的重新分配
int need_realloc 
{
    std::string str = "Initial String";
    str += " with more data"; // 修改字符串，可能导致重新分配内存
    std::cout << str << std::endl;
    return0;
}

int main() {
    std::string large_str = "This is a large string that might be copied.";
    need_copy_with_non_const_string(large_str); // 传递字符串时，发生了复制

    need_realloc(); // 修改字符串，可能导致重新分配内存
    return0;
}

//1. 函数传参
#include <iostream>
#include <string_view>

void process_string(std::string_view str) { // 传递字符串视图，不复制字符串
    std::cout << "Processing: " << str << std::endl;
}

int main() {
    std::string large_str = "This is a large string that might be copied.";
    process_string(large_str); // 直接传递视图，避免复制
    return0;
}

//2. 避免内存分配与释放
int main() {
    constchar* cstr = "This is a C-string";
    std::string_view view(cstr); // 创建字符串视图，避免内存分配
    std::cout << "String View: " << view << std::endl;
    return0;
}

//3. 增强安全性
int main() {
    constchar* cstr = "Hello, World!";
    std::string_view view(cstr); // 使用 string_view，避免了 char* 的长度问题
    std::cout << "String View: " << view << ", Length: " << view.size() << std::endl;
    return0;
}

// 构造函数
std::string_view(constchar* str, size_t count); // 从字符数组创建
std::string_view(conststd::string& str); // 从 std::string 创建

// 成员函数
size_t size() const noexcept; // 返回字符串长度
size_t length() const noexcept; // 返回字符串长度
bool empty() const noexcept; // 判断字符串是否为空
const char* data() const noexcept; // 返回指向字符串数据的指针
cost_reference operator[](size_t pos) const; // 访问指定位置的字符
const_reference at(size_t pos) const; // 访问指定位置的字符，带边界检查
const_reference front() const; // 返回第一个字符
const_reference back() const; // 返回最后一个字符
void remove_prefix(size_t n); // 移除前 n 个字符
void remove_suffix(size_t n); // 移除后 n 个字符
int compare(std::string_view other) const noexcept; // 比较两个 string_view

//查找一族
size_t find(char ch, size_t pos = 0) const noexcept; // 查找字符 ch
size_t find(const char* str, size_t pos = 0) const noexcept; // 查找字符串 str
size_t find(std::string_view str, size_t pos = 0) const noexcept; // 查找字符串 str
size_t rfind(char ch, size_t pos = npos) const noexcept; // 从后向前查找字符 ch
size_t find_first_of(char ch, size_t pos = 0) const noexcept; // 查找第一个匹配的字符
size_t find_first_not_of(char ch, size_t pos = 0) const noexcept; // 查找第一个不匹配的字符
size_t find_last_of(char ch, size_t pos = npos) const noexcept; // 从后向前查找第一个匹配的字符
size_t find_last_not_of(char ch, size_t pos = npos) const noexcept; // 从后向前查找第一个不匹配的字符
bool _Starts_with(std::string_view prefix) constnoexcept; // 判断是否以 prefix 开头

#include <iostream>
#include <string_view>

void print_view(std::string_view view) {
    std::cout << "String View: " << view << std::endl;
}

int main() {
    std::string str = "Hello, World!";
    std::string_view view(str); // 从 std::string 创建 view

    str.clear(); // 清空 std::string
    print_view(view); // 此时 view 变为悬空指针，未定义行为
    return0;
}