Есть ли способ уменьшить ostringstream malloc/free?

Ну, Бугер решил переключиться на sprintf(). Это небезопасно и подвержено ошибкам, но часто быстрее.

Хотя не всегда. Мы не можем использовать его (или ostringstream) в моей работе в реальном времени после инициализации, потому что оба они выполняют выделение и освобождение памяти.

Наш способ обойти проблему состоит в том, чтобы пройти через множество обручей, чтобы убедиться, что мы выполняем все преобразования строк при запуске (когда нам еще не нужно работать в реальном времени). Я думаю, что была одна ситуация, когда мы написали наш собственный преобразователь в массив фиксированного размера, размещенный в стеке. У нас есть некоторые ограничения по размеру, на которые мы можем рассчитывать для конкретных рассматриваемых конверсий.

В качестве более общего решения вы можете рассмотреть возможность написания собственной версии ostringstream, которая использует буфер фиксированного размера (конечно, с проверкой ошибок в границах). Это потребует немного усилий, но если у вас много таких потоковых операций, оно того стоит.

Если вы знаете, насколько велики данные перед созданием потока, вы можете использовать ostrstream, конструктор которого может принимать буфер в качестве параметра. Таким образом не будет никакого управления памятью данных.

Вероятно, одобренным способом решения этой проблемы будет создание собственного объекта basic_stringbuf для использования с вашим ostringstream. Для этого у вас есть несколько вариантов. Одним из них было бы использование буфера фиксированного размера, и overflow просто терпит неудачу, когда/если вы пытаетесь создать слишком длинный вывод. Другой возможностью было бы использование вектора в качестве буфера. В отличие от std::string, vector гарантирует, что добавляемые данные будут иметь амортизированную постоянную сложность. Он также никогда не выпускает данные из буфера, если вы не принуждаете его к этому, поэтому он обычно увеличивается до максимального размера, с которым вы имеете дело. С этого момента он не должен выделять или освобождать память, если вы не создадите строку, длина которой превышает доступную в настоящее время длину.

std::ostringsteam — это удобный интерфейс. Он связывает std::string с std::ostream, предоставляя пользовательский std::streambuf. Вы можете реализовать свой собственный std::streambuf. Это позволяет вам выполнять все управление памятью. Вы по-прежнему получаете хорошее форматирование std::ostream, но у вас есть полный контроль над управлением памятью. Конечно, последствием этого является то, что вы получаете отформатированный вывод в формате char[], но это, вероятно, не является большой проблемой, если вы являетесь разработчиком встраиваемых систем.