C++ STL basic_string_viewの使いたい場合、使えない場合

C++17からSTLにstd::basic_string_viewが追加されました。これを使えば文字列やSTLコンテナのコピーによる無駄な演算やメモリ消費を防ぎ、さらに共通インターフェイスを提供できます。

std::basic_string_viewを使いたい場合

1. 参照するデータの寿命がビューの寿命より長い場合。
2. 文字列リテラル、STL文字列、文字型のSTLコンテナに共通インターフェイスを提供する場合。
3. バイナリデータの一部を文字列として扱う場合。
4. 関数の引数に使う場合。

std::basic_string_viewは文字列リテラル、STL文字列（std::basic_string）、文字型のSTLコンテナ（std::vector<char>等）に対して、共通の文字列ビューを提供します。文字列リテラルの場合はstd::string_view_literals名前空間のサフィックスsvも使用できます。

#include <vector>
#include <string_view>
#include <iostream>

// サフィックスsvの使用に必要です。
using namespace std::string_view_literals;

int main()
{
	std::wstring ws = L"ABCDE";
	std::vector<wchar_t> v = {'A','B','C','D','E'};

	// どの方法でも文字列ビューを作成できます。
	std::wstring_view wsv1(L"ABCDE");
	std::wstring_view wsv2 = L"ABCDE"sv;
	std::wstring_view wsv3(ws);
	std::wstring_view wsv4(v.data(), v.size());

	// starts_withメンバ関数はC++20以降です。
	std::wcout << wsv1.starts_with(L"ABC") << std::endl; // 1
	std::wcout << wsv2.starts_with(L"ABC") << std::endl; // 1
	std::wcout << wsv3.starts_with(L"ABC") << std::endl; // 1
	std::wcout << wsv4.starts_with(L"ABC") << std::endl; // 1

	return 0;
}

文字列やSTLコンテナのサイズが小さい場合はstd::basic_stringでも大差ありませんが、サイズが大きい場合はstd::basic_string_viewの使用が推奨されます。

例えば1 GBのテキストファイルをコピーするとき、std::basic_stringは回数分だけ1 GBのメモリ確保やコピーが発生します。こんなサイズは使わないと思いますが、100 MBの文字列を10回コピーすれば1 GBのコピー1回分です（メモリ使用量は使い方に依存します）。

また、バイナリデータ（バイト配列）として読み込んだファイルの一部を文字列として扱う場合にもstd::basic_string_viewが便利です。

std::basic_string_viewを使えない場合

1. 参照するデータの寿命がビューの寿命より短い場合。
2. 特に関数の戻り値から外れる場合。

std::basic_string_viewはアドレスとサイズしか保持しないので、参照元のデータが解放されると不正なメモリを参照します（ダングリングポインタ）。

#include <string>
#include <string_view>
#include <iostream>

// サフィックスsの使用に必要です。
using namespace std::string_literals;

std::wstring f()
{
	std::wstring ws = L"ABCDE";
	return ws;
}

int main()
{
	// wsの寿命が先に終わるのでwsv1はダングリングポインタ
	std::wstring_view wsv1;
	{
		std::wstring ws = L"ABCDE";
		wsv1 = ws;
	}
	std::wcout << wsv1 << std::endl;

	// fの戻り値（std::wstring型）が代入後に解放されて
	// wsv2はダングリングポインタ
	std::wstring_view wsv2 = f();
	std::wcout << wsv2 << std::endl;

	// L"ABCDE"s（std::wstring型）は代入後に解放されて
	// wsv3はダングリングポインタ
	std::wstring_view wsv3 = L"ABCDE"s;
	// std::wstring_view wsv3 = std::wstring(L"ABCDE");
	std::wcout << wsv3 << std::endl;

	return 0;
}

追加情報

C++20からはstd::spanにより一般的なデータの一部を扱うことができます。文字列ビューとしてのインターフェイスが不要ならこちらも使用できます。