Golang中拼接字符串的6種方式性能對比
golang的string類型是不可修改的,對于拼接字符串來說,本質(zhì)上還是創(chuàng)建一個新的對象將數(shù)據(jù)放進去。主要有以下幾種拼接方式
拼接方式介紹
1.使用string自帶的運算符+
ans = ans + s
2. 使用格式化輸出fmt.Sprintf
ans = fmt.Sprintf("%s%s", ans, s)
3. 使用strings的join函數(shù)
一般適用于將字符串?dāng)?shù)組轉(zhuǎn)化為特定間隔符的字符串的情況
ans=strings.join(strs,",")
4. 使用strings.Builder
builder := strings.Builder{}
builder.WriteString(s)
return builder.String()
5. 使用bytes.Buffer
buffer := new(bytes.Buffer) buffer.WriteString(s) return buffer.String()
6. 使用[]byte,并且提前設(shè)置容量
ans := make([]byte, 0, len(s)*n) ans = append(ans, s...)
性能對比
先寫一個隨機生成長度為n的字符串的函數(shù)
func getRandomString(n int) string {
var tmp = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
ans := make([]uint8, 0, n)
for i := 0; i < n; i++ {
ans = append(ans, tmp[rand.Intn(len(tmp))])
}
return string(ans)
}
接下來分別寫出上述拼接方式的實現(xiàn),假設(shè)每次都拼接n次字符串s后返回。
1.使用string自帶的運算符+
循環(huán)n次,每次都令答案字符串a(chǎn)ns+源字符串s
func plusOperatorJoin(n int, s string) string {
var ans string
for i := 0; i < n; i++ {
ans = ans + s
}
return ans
}
2. 使用格式化輸出fmt.Sprintf
循環(huán)n次,使用fmt.Sprintf達到拼接的目的
func sprintfJoin(n int, s string) string {
var ans string
for i := 0; i < n; i++ {
ans = fmt.Sprintf("%s%s", ans, s)
}
return ans
}
3. 使用strings的join函數(shù)
拼接同一個字符串的話不適合用join函數(shù),所以跳過這種方式
4. 使用strings.Builder
初始化strings.Builder,循環(huán)n次,每次調(diào)用WriteString方法
func stringBuilderJoin(n int, s string) string {
builder := strings.Builder{}
for i := 0; i < n; i++ {
builder.WriteString(s)
}
return builder.String()
}
5. 使用bytes.Buffer
初始化bytes.Buffer,循環(huán)n次,每次調(diào)用WriteString方法
func bytesBufferJoin(n int, s string) string {
buffer := new(bytes.Buffer)
for i := 0; i < n; i++ {
buffer.WriteString(s)
}
return buffer.String()
}
6. 使用[]byte,并且提前設(shè)置容量
定義ans為byte數(shù)組,并提前設(shè)置容量為len(s)∗n
func bytesJoin(n int, s string) string {
ans := make([]byte, 0, len(s)*n)
for i := 0; i < n; i++ {
ans = append(ans, s...)
}
return string(ans)
}
測試代碼
先隨機生成一個長度為10的字符串,然后拼接10000次。
package high_strings
import "testing"
func benchmark(b *testing.B, f func(int, string) string) {
var str = getRandomString(10)
for i := 0; i < b.N; i++ {
f(10000, str)
}
}
func BenchmarkPlusOperatorJoin(b *testing.B) {
benchmark(b, plusOperatorJoin)
}
func BenchmarkSprintfJoin(b *testing.B) {
benchmark(b, sprintfJoin)
}
func BenchmarkStringBuilderJoin(b *testing.B) {
benchmark(b, stringBuilderJoin)
}
func BenchmarkBytesBufferJoin(b *testing.B) {
benchmark(b, bytesBufferJoin)
}
func BenchmarkBytesJoin(b *testing.B) {
benchmark(b, bytesJoin)
}
測試結(jié)果

使用[]byte>strings.Builder≥bytes.Buffer>ffmt.Sprintf > +運算符
源碼分析
1.使用string自帶的運算符+
代碼在runtime\string.go里
// concatstrings implements a Go string concatenation x+y+z+...
// The operands are passed in the slice a.
// If buf != nil, the compiler has determined that the result does not
// escape the calling function, so the string data can be stored in buf
// if small enough.
func concatstrings(buf *tmpBuf, a []string) string {
idx := 0
l := 0
count := 0
for i, x := range a {
n := len(x)
if n == 0 {
continue
}
if l+n < l {
throw("string concatenation too long")
}
l += n
count++
idx = i
}
if count == 0 {
return ""
}
??????? // If there is just one string and either it is not on the stack
// or our result does not escape the calling frame (buf != nil),
// then we can return that string directly.
if count == 1 && (buf != nil || !stringDataOnStack(a[idx])) {
return a[idx]
}
s, b := rawstringtmp(buf, l)
for _, x := range a {
copy(b, x)
b = b[len(x):]
}
return s
}首先計算拼接后的字符串長度
如果只有一個字符串并且不在棧上就直接返回
如果buf不為空并且buf可以放下這些字符串,就把拼接后的字符串放在buf里,否則在堆上重新申請一塊內(nèi)存
func rawstringtmp(buf *tmpBuf, l int) (s string, b []byte) {
if buf != nil && l <= len(buf) {
b = buf[:l]
s = slicebytetostringtmp(&b[0], len(b))
} else {
s, b = rawstring(l)
}
return
}
// rawstring allocates storage for a new string. The returned
// string and byte slice both refer to the same storage.
// The storage is not zeroed. Callers should use
// b to set the string contents and then drop b.
func rawstring(size int) (s string, b []byte) {
p := mallocgc(uintptr(size), nil, false)
return unsafe.String((*byte)(p), size), unsafe.Slice((*byte)(p), size)
}然后遍歷數(shù)組,將字符串copy過去
2. 使用strings.Builder
介紹:strings.Builder用于使用Write方法高效地生成字符串,它最大限度地減少了內(nèi)存復(fù)制
拼接過程:builder里有一個byte類型的切片,每次調(diào)用WriteString的時候,是直接往該切片里追加字符串。因為切片底層的擴容機制是以倍數(shù)申請的,所以對比1而言,2的內(nèi)存消耗要更少。
**結(jié)果返回:**在返回字符串的String方法里,是將buf數(shù)組轉(zhuǎn)化為字符串直接返回的。
擴容機制: 想要緩沖區(qū)容量增加n個字節(jié),擴容后容量變?yōu)?∗len+n
// A Builder is used to efficiently build a string using Write methods.
// It minimizes memory copying. The zero value is ready to use.
// Do not copy a non-zero Builder.
type Builder struct {
addr *Builder // of receiver, to detect copies by value
buf []byte
}
// String returns the accumulated string.
func (b *Builder) String() string {
return unsafe.String(unsafe.SliceData(b.buf), len(b.buf))
}
// grow copies the buffer to a new, larger buffer so that there are at least n
// bytes of capacity beyond len(b.buf).
func (b *Builder) grow(n int) {
buf := make([]byte, len(b.buf), 2*cap(b.buf)+n)
copy(buf, b.buf)
b.buf = buf
}
// WriteString appends the contents of s to b's buffer.
// It returns the length of s and a nil error.
func (b *Builder) WriteString(s string) (int, error) {
b.copyCheck()
b.buf = append(b.buf, s...)
return len(s), nil
}
3. 使用bytes.Buffer
介紹bytes.Buffer跟strings.Builder的底層都是byte數(shù)組,區(qū)別在于擴容機制和返回字符串的String方法。
結(jié)果返回: 因為bytes.Buffer實際上是一個流式的字節(jié)緩沖區(qū),可以向尾部寫入數(shù)據(jù),也可以讀取頭部的數(shù)據(jù)。所以在返回字符串的String方法里,只返回了緩沖區(qū)里未讀的部分,所以需要重新申請內(nèi)存來存放返回的結(jié)果。內(nèi)存會比strings.Builder稍慢一些。
擴容機制: 想要緩沖區(qū)容量至少增加n個字節(jié),m是未讀的長度,c是當(dāng)前的容量。
優(yōu)化點在于如果n<=c/2−m,也就是當(dāng)前容量的一半都大于等于現(xiàn)有的內(nèi)容(未讀的字節(jié)數(shù))加上所需要增加的字節(jié)數(shù),就復(fù)用當(dāng)前的數(shù)組,把未讀的內(nèi)容拷貝到頭部去。
We can slide things down instead of allocating a new slice. We only need m+n <= c to slide, but we instead let capacity get twice as large so we don’t spend all our time copying.
我們可以向下滑動,而不是分配一個新的切片。我們只需要m+n<=c來滑動,但我們讓容量增加了一倍,這樣我們就不會把所有的時間都花在復(fù)制上。
否則的話也是2∗len+n的擴張
// A Buffer is a variable-sized buffer of bytes with Read and Write methods.
// The zero value for Buffer is an empty buffer ready to use.
type Buffer struct {
buf []byte // contents are the bytes buf[off : len(buf)]
off int // read at &buf[off], write at &buf[len(buf)]
lastRead readOp // last read operation, so that Unread* can work correctly.
}
// String returns the contents of the unread portion of the buffer
// as a string. If the Buffer is a nil pointer, it returns "<nil>".
//
// To build strings more efficiently, see the strings.Builder type.
func (b *Buffer) String() string {
if b == nil {
// Special case, useful in debugging.
return "<nil>"
}
return string(b.buf[b.off:])
}
// WriteString appends the contents of s to the buffer, growing the buffer as
// needed. The return value n is the length of s; err is always nil. If the
// buffer becomes too large, WriteString will panic with ErrTooLarge.
func (b *Buffer) WriteString(s string) (n int, err error) {
b.lastRead = opInvalid
m, ok := b.tryGrowByReslice(len(s))
if !ok {
m = b.grow(len(s))
}
return copy(b.buf[m:], s), nil
}
???????// grow grows the buffer to guarantee space for n more bytes.
// It returns the index where bytes should be written.
// If the buffer can't grow it will panic with ErrTooLarge.
func (b *Buffer) grow(n int) int {
m := b.Len()
// If buffer is empty, reset to recover space.
if m == 0 && b.off != 0 {
b.Reset()
}
// Try to grow by means of a reslice.
if i, ok := b.tryGrowByReslice(n); ok {
return i
}
if b.buf == nil && n <= smallBufferSize {
b.buf = make([]byte, n, smallBufferSize)
return 0
}
c := cap(b.buf)
if n <= c/2-m {
// We can slide things down instead of allocating a new
// slice. We only need m+n <= c to slide, but
// we instead let capacity get twice as large so we
// don't spend all our time copying.
copy(b.buf, b.buf[b.off:])
} else if c > maxInt-c-n {
panic(ErrTooLarge)
} else {
// Add b.off to account for b.buf[:b.off] being sliced off the front.
b.buf = growSlice(b.buf[b.off:], b.off+n)
}
// Restore b.off and len(b.buf).
b.off = 0
b.buf = b.buf[:m+n]
return m
}參考:GoLang bytes.Buffer基礎(chǔ)使用方法詳解
到此這篇關(guān)于Golang中拼接字符串的6種方式性能對比的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go拼接字符串內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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