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C++之拼接長(zhǎng)字符串問(wèn)題

 更新時(shí)間：2023年08月01日 08:51:21   作者：carbon06  
這篇文章主要介紹了C++之拼接長(zhǎng)字符串問(wèn)題,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

c++ string 類型提供 opearator+= 以及 append 方法進(jìn)行字符串拼接，本文探討c++拼接長(zhǎng)字符串執(zhí)行效率最高的方法。

以下是四種實(shí)現(xiàn)方式。

實(shí)現(xiàn)方式

operator +=

使用 string 類提供重載 += 方法拼接字符串。示例：

// length 參數(shù)代表拼接的字符串長(zhǎng)度
void composeLongstringWithOperator(const unsigned int length,std::string& long_string)
{
    for (size_t i = 0; i < length / 9; i++)
    {
        char str[10];
        // randStr 方法構(gòu)造長(zhǎng)度為9的隨機(jī)字符串
        long_string += (randStr(str,9));
    }
}

append

使用 string 類提供的append 方法拼接字符串。示例：

void composeLongstringWithAppend(const unsigned int length,std::string& long_string)
{
    for (size_t i = 0; i < length / 9; i++)
    {
        char str[10];
        long_string.append(randStr(str,9));
    }
}

reserve && operator +=

在拼接字符串之前為string 對(duì)象提前分配空間，然后使用 += 方法進(jìn)行拼接，示例：

void composeLongstringWithReserveAndOperator(const unsigned int length,std::string& long_string)
{
    long_string.reserve(length);
    for (size_t i = 0; i < length / 9; i++)
    {
        char str[10];
        long_string += (randStr(str,9));
    }
}

性能測(cè)試

測(cè)試方法

進(jìn)行10000次長(zhǎng)字符串拼接，統(tǒng)計(jì)每種方式下耗時(shí)，示例代碼如下：

#include <iostream>
#include <string>
#include <ctime>
#include <chrono>
char* randStr(char* str,const int len)
{
? ? int i;
? ? for(i = 0; i < len; ++i)
? ? {
? ? ? ? str[i] = 'A' + rand() % 26;
? ? }
? ? str[++i] = '\0';
? ? return str;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
? ? (void) argc;
? ? // 第一個(gè)參數(shù)代表生成的字符串的長(zhǎng)度
? ? const unsigned int length = atoi(argv[1]);
? ? // 第二個(gè)參數(shù)代表使用哪種方法進(jìn)行拼接
? ? const unsigned int type = atoi(argv[2]);
? ? srand(time(NULL));
? ? auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
? ? switch(type)
? ? {
? ? ? ? case 1:
? ? ? ? ? ? std::cout << "composeLongstringWithReserveAndAppend";
? ? ? ? ? ? for(int i = 0; i < 10000; i++)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? std::string long_string;
? ? ? ? ? ? ? ? composeLongstringWithReserveAndAppend(length,long_string);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? case 2:
? ? ? ? ? ? std::cout << "composeLongstringWithReserveAndOperator";
? ? ? ? ? ? for(int i = 0; i < 10000; i++)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? std::string long_string;
? ? ? ? ? ? ? ? composeLongstringWithReserveAndOperator(length,long_string);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? case 3:
? ? ? ? ? ? std::cout << "composeLongstringWithAppend";
? ? ? ? ? ? for(int i = 0; i < 10000; i++)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? std::string long_string;
? ? ? ? ? ? ? ? composeLongstringWithAppend(length,long_string);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? case 4:
? ? ? ? ? ? std::cout << "composeLongstringWithOperator";
? ? ? ? ? ? for(int i = 0; i < 10000; i++)
? ? ? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? ? ? std::string long_string;
? ? ? ? ? ? ? ? composeLongstringWithOperator(length,long_string);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? break;
? ? ? ? default:
? ? ? ? ? ? return 0;
? ? }
? ? auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
? ? std::chrono::duration<double> diff = end - start;
? ? std::cout << " cost " << 1000 * diff.count() << " ms\n";
? ? return 0;
}

編譯

g++ -std=c++11 -O3 compose_long_string.cpp -o compose_long_string

性能表現(xiàn)

長(zhǎng)字符串長(zhǎng)度為1000000，每種方法進(jìn)行10000次拼接，

四種方法的耗時(shí)如下：

methodcost (ms)
reserve && append117304
reserve && operator122998
append125682
operator129071

結(jié)論

針對(duì)較短字符串，使用reserve提前分配空間對(duì)性能提升意義不大，當(dāng)字符串的長(zhǎng)度很長(zhǎng)是，使用reserve方法提前分配空間可以帶來(lái)比較大的性能提升。

operator+= 和 append 方法在進(jìn)行字符串拼接時(shí)性能表現(xiàn)幾乎一致。原因是stl 實(shí)現(xiàn)的operator+= 方式實(shí)際是直接調(diào)用了append 方法。

綜上，拼接長(zhǎng)字符串時(shí)最優(yōu)方式是 reserve && append。

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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