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聊聊字符串拼接的哪一些事儿

2019年12月27日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

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​        字符串对我编程人员来说是字符串时每天见面的常客,你不认识不熟悉他都不得行,字符串的拼接更是家常便饭,那么在实际开发过程中实现字符串的拼接有哪一些方式呢?咱们一起来聊聊,来交流沟通,学习一波。也许你会说,那也太简单了嘛,谁不会啊,哈哈,使用起来确实简单,但是不一定我们都使用的方式还有优秀的方式吗?

    在文章前,我们先简单聊聊关于string的数据类型存储必须了解概念:

    string是一个引用类型,是一个sealed类,存储在堆内存上,每一次修改都会从新创建一个新的string来存储,原始的会自动被回收。这个是不感觉是废话,人人都知道嘛,哈哈哈。

    下面以c#为开发语言来说明:实现字符串的拼接常用的方式有如下四种

 

其一、直接通过+拼接

 

    直接通过+拼接是我们在代码中最常见的一种方式,下面以一个简单的代码段来分析分析

    string str="1";

    str=str+"2";

    第一段代码,首先分配了一个内存空间来存储str变量,其值为“1”

    第二段代码,重新分配了一个新的内存空间来存储“12”,并将str指向新地址

    通过分析,其实我们不难发现,两端就简单的代码,就会有两次内存地址操作,随着拼接字符串的个数地址,分配内存地址的次数也递增,当几个简单的字符串通过该方式拼接时,其实我们还是感觉不到性能的影响,但是当字符串数量大时,你都会有感觉了,那样不仅仅造成内存的浪费,还直接影响性能。

所以在实际开发工程中,通过+拼接字符串比较常见,但是如果只是见到这种方式也就不那么友好了,既然不友好,那么显然就会有比较友好的方式啦,下面我们就分析分析通过stringbuilder来实现字符串的拼接。

 

其二、通过stringbuilder拼接字符串

 

    stringbuilder其实内部相当于是维护的一个字符数组,是一个可以动态增加自身数据长度,其默认长度为16,当存储的字符串超出其长度是,会自动扩容2倍长度。

    哈哈,说到这儿,估计你看出了问题,那就是超出长度自动扩容,自动扩容是不是也需要牺牲性能,当然在几次扩容你还感觉不到性能的影响,但是如果词数多了,你就会感觉很明显,这也是对stringbuilder的一些使用技巧。

我们去看不同小伙伴的代码,你就会发现,技术老鸟,在初始化stringbuilder的时候会根据预估将要存储的字符串大小,给stringbuilder初始化一个长度,这也就是细节上的差距体现。

    说了半天的废话,是不是要来的实际的代码来证明说的不是废话呢?不急不急,在文章最后,我会专门写测试代码对比分析的。

 

其三、string.format不陌生吧

 

    对于一些格式的数据拼接填充,string.format也是经常看见的,他的一个很大好处就是,看上去比较清晰

    其实我们看过string的底层实现我们会发现,其底层本质还是stringbuilder来实现的

    下面就是string.format的源码实现

public static string format(iformatprovider provider, string format, params object[] args) <br>{

    if (format == null || args == null)

      throw new argumentnullexception((format==null)?"format":"args");

    stringbuilder sb = new stringbuilder(format.length + args.length * 8);

    sb.appendformat(provider,format,args);

    return sb.tostring();

}

 

    其实string.format使用起来很简单,我就不在啰嗦介绍了,免得大家觉得烦,哈哈哈

    string result=string.format("大家好,我叫{0},今年{1}","程序员修炼之旅",1);

 

其四、$方式拼接字符串

 

    c#6.0出现了$方式拼接字符串,其实简单说就是string.format简化操作版,string.format如果拼接的字符串太多,估计自己都懵逼的分不清对应关系了,不知道你们遇到过没有,反正我原来是遇到过的。$就很好的规避了该问题,那么下    面来一个例子说明一切:

    

string name = "程序员修炼之旅";​    
int age = 1;​    
string str = string.format("my name is{0}, i'm {1} years old",name,age);​    
string str2 = $"my name is{name}, i'm {age} years old";​    
最终结果是:str=str1

其五,当然还有其他方式,不在此啰嗦了,后续在讨论

 

测试分析

    说了半天,不拿点实际东西来测试,我知道你是不会信服的,下面就直接上测试代码:

using system;
using system.diagnostics;
using system.text;

namespace stringsplicingtest
{
    /// <summary>
    /// 字符串拼接练习
    /// </summary>
    public class program
    {
        /// <summary>
        /// 主函数入口
        /// </summary>
        /// <param name="args"></param>
        static void main(string[] args)
        {
            // 测试分别通过+ 和 stringbuilder 来连接 0 之100的数字
            console.writeline("测试分别通过+ 和 stringbuilder 来连接");
            console.writeline("");
            console.writeline("测试连接 0 - 100 的数字");
            console.writeline("");
            plusstring(100);
            stringbuilderstring2(100);
            console.writeline("");

            console.writeline("");
            console.writeline("测试连接 0 - 10000 的数字");
            plusstring(10000);
            stringbuilderstring2(10000);
            console.writeline("");
            console.writeline("");

            // 下面测试一下同样是stringbuilder连接字符串,一个是定义吃指定长度,一个是不指定长度对比
            console.writeline(@"下面测试一下同样是stringbuilder连接字符串, 一个是定义并指定长度,一个是不指定长度对比");
            console.writeline("");
            console.writeline("测试连接 0 - 1000000 的数字");
            console.writeline("不初始化长度");
            stringbuilderstring(1000000);
            console.writeline("初始化长度");
            stringbuilderstring2(1000000);

            console.writeline("");
            console.writeline("");

            console.writeline("测试连接 0 - 10000000 的数字");
            console.writeline("不初始化长度");
            stringbuilderstring(10000000);
            console.writeline("初始化长度");
            stringbuilderstring2(10000000);

            console.readline();
        }

        /// <summary>
        /// 通过+拼接字符串
        /// </summary>
        /// <param name="totalnum"></param>
        private static void plusstring(int totalnum)
        {
            //// 定义一个秒表,执行获取执行时间
            stopwatch st = new stopwatch();//实例化类
            st.start();//开始计时

            console.writeline("开始执行,通过+连接字符串:");
            string result = "";
            //// 定义一个数组
            for (int i = 0; i < totalnum; i++)
            {
                result = result + i.tostring();
            }

            //需要统计时间的代码段

            st.stop();//终止计时
            console.writeline(string.format("执行完毕,通过+连接字符串!总耗时{0}毫秒",
            st.elapsedmilliseconds.tostring()));
        }

        /// <summary>
        /// 通过s拼接字符串
        /// </summary>
        /// <param name="totalnum"></param>
        private static void stringbuilderstring(int totalnum)
        {
            //// 定义一个秒表,执行获取执行时间
            stopwatch st = new stopwatch();//实例化类
            st.start();//开始计时

            console.writeline("开始执行,通过 stringbuilder 连接字符串:");

            stringbuilder result = new stringbuilder();

            //// 定义一个数组
            for (int i = 0; i < totalnum; i++)
            {
                result.append(i.tostring());
            }

            string result2 = result.tostring();
            //需要统计时间的代码段

            st.stop();//终止计时
            console.writeline(string.format("执行完毕,通过 stringbuilder 连接字符串!总耗时{0}毫秒",
            st.elapsedmilliseconds.tostring()));
        }


        /// <summary>
        /// 通过stringbuilder拼接字符串,初始化时指定一个长度
        /// </summary>
        /// <param name="totalnum"></param>
        private static void stringbuilderstring2(int totalnum)
        {
            //// 定义一个秒表,执行获取执行时间
            stopwatch st = new stopwatch();//实例化类
            st.start();//开始计时

            console.writeline("开始执行,通过 stringbuilder 连接字符串:");

            stringbuilder result = new stringbuilder(totalnum * 6);

            //// 定义一个数组
            for (int i = 0; i < totalnum; i++)
            {
                result.append(i.tostring());
            }

            string result2 = result.tostring();
            //需要统计时间的代码段

            st.stop();//终止计时
            console.writeline(string.format("执行完毕,通过 stringbuilder 连接字符串!总耗时{0}毫秒",
            st.elapsedmilliseconds.tostring()));
        }
    }
}

 


 

结果分析总结:

测试分两个点:

其一测试的是:通过+和stringbuilder拼接字符串的性能比较哦

其二测试的是:stringbuilder初始化长度和不初始化长度的性能比较

大概得出以下几点结论

1、在待拼接的字符串少的时,+和stringbuilder没有明显的性能差距

2、当拼接的字符串多时,stringbuilder的优势越来越明显

3、同样是stringbuilder拼接字符串,预估初始化长度的效率比不初始化指定长度的效率高

说到此,我相信大家都知道该怎么使用了。好了,时间不早了,赶紧洗洗睡了,明天还得上班呢?

 end

 

 
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