Golang拼接字符串性能对比

g o l a n g golang golang s t r i n g string string类型是不可修改的,对于拼接字符串来说,本质上还是创建一个新的对象将数据放进去。主要有以下几种拼接方式

拼接方式介绍

1.使用 s t r i n g string string自带的运算符 + + +

ans = ans + s

2. 使用格式化输出 f m t . S p r i n t f fmt.Sprintf fmt.Sprintf

ans = fmt.Sprintf("%s%s", ans, s)

3. 使用 s t r i n g s strings strings j o i n join join函数

一般适用于将字符串数组转化为特定间隔符的字符串的情况

ans=strings.join(strs,",")

4. 使用 s t r i n g s . B u i l d e r strings.Builder strings.Builder

builder := strings.Builder{}
builder.WriteString(s)
return builder.String()

5. 使用 b y t e s . B u f f e r bytes.Buffer bytes.Buffer

buffer := new(bytes.Buffer)
buffer.WriteString(s)
return buffer.String()

6. 使用 [ ] b y t e []byte []byte,并且提前设置容量

ans := make([]byte, 0, len(s)*n)
ans = append(ans, s...)

性能对比

先写一个随机生成长度为 n n n的字符串的函数

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)
}

接下来分别写出上述拼接方式的实现,假设每次都拼接n次字符串s后返回。

1.使用 s t r i n g string string自带的运算符 + + +

循环 n n n次,每次都令答案字符串 a n s + ans+ ans+源字符串 s s s

func plusOperatorJoin(n int, s string) string {
	var ans string
	for i := 0; i < n; i++ {
		ans = ans + s
	}
	return ans
}

2. 使用格式化输出 f m t . S p r i n t f fmt.Sprintf fmt.Sprintf

循环 n n n次,使用 f m t . S p r i n t f fmt.Sprintf fmt.Sprintf达到拼接的目的

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 s t r i n g s strings strings j o i n join join函数

拼接同一个字符串的话不适合用 j o i n join join函数,所以跳过这种方式

4. 使用 s t r i n g s . B u i l d e r strings.Builder strings.Builder

初始化 s t r i n g s . B u i l d e r strings.Builder strings.Builder,循环 n n n次,每次调用 W r i t e S t r i n g WriteString 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 b y t e s . B u f f e r bytes.Buffer bytes.Buffer

初始化 b y t e s . B u f f e r bytes.Buffer bytes.Buffer,循环 n n n次,每次调用 W r i t e S t r i n g WriteString 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 [ ] b y t e []byte []byte,并且提前设置容量

定义 a n s ans ans b y t e byte byte数组,并提前设置容量为 l e n ( s ) ∗ n len(s)*n 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)
}

测试代码

先随机生成一个长度为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)
}

在这里插入图片描述

测试结果:

使用 [ ] b y t e []byte []byte > s t r i n g s . B u i l d e r strings.Builder strings.Builder >= b y t e s . B u f f e r bytes.Buffer bytes.Buffer > f m t . S p r i n t f fmt.Sprintf fmt.Sprintf > + + +运算符

源码分析

1.使用 s t r i n g string string自带的运算符 + + +

代码在runtime\string.go


// 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
}

  • 首先计算拼接后的字符串长度
  • 如果只有一个字符串并且不在栈上就直接返回
  • 如果 b u f buf buf不为空并且 b u f buf buf可以放下这些字符串,就把拼接后的字符串放在 b u f buf buf里,否则在堆上重新申请一块内存
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)
}

  • 然后遍历数组,将字符串 c o p y copy copy过去

2. 使用 s t r i n g s . B u i l d e r strings.Builder strings.Builder

介绍: s t r i n g s . B u i l d e r strings.Builder strings.Builder用于使用 W r i t e Write Write方法高效地生成字符串,它最大限度地减少了内存复制
拼接过程: b u i l d e r builder builder里有一个 b y t e byte byte类型的切片,每次调用 W r i t e S t r i n g WriteString WriteString的时候,是直接往该切片里追加字符串。因为切片底层的扩容机制是以倍数申请的,所以对比1而言,2的内存消耗要更少。
**结果返回:**在返回字符串的 S t r i n g String String方法里,是将 b u f buf buf数组转化为字符串直接返回的。
扩容机制: 想要缓冲区容量增加 n n n个字节,扩容后容量变为 2 ∗ l e n + n 2*len+n 2len+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 b y t e s . B u f f e r bytes.Buffer bytes.Buffer

介绍 b y t e s . B u f f e r bytes.Buffer bytes.Buffer s t r i n g s . B u i l d e r strings.Builder strings.Builder的底层都是 b y t e byte byte数组,区别在于扩容机制和返回字符串的 S t r i n g String String方法。
结果返回: 因为 b y t e s . B u f f e r bytes.Buffer bytes.Buffer实际上是一个流式的字节缓冲区,可以向尾部写入数据,也可以读取头部的数据。所以在返回字符串的 S t r i n g String String方法里,只返回了缓冲区里未读的部分,所以需要重新申请内存来存放返回的结果。内存会比 s t r i n g s . B u i l d e r strings.Builder strings.Builder稍慢一些。
扩容机制: 想要缓冲区容量至少增加 n n n个字节, m m m是未读的长度, c c c是当前的容量。
优化点在于如果 n < = c / 2 − m n <= c/2-m n<=c/2m,也就是当前容量的一半都大于等于现有的内容(未读的字节数)加上所需要增加的字节数,就复用当前的数组,把未读的内容拷贝到头部去。

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.
我们可以向下滑动,而不是分配一个新的切片。我们只需要m+n<=c来滑动,但我们让容量增加了一倍,这样我们就不会把所有的时间都花在复制上。

否则的话也是 2 ∗ l e n + n 2*len+n 2len+n的扩张

// 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
}

字符串拼接性能及原理
GoLang bytes.Buffer基础使用方法详解

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/298951.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

火山软件开发平台调用奥迦插件源码模块实现找色找字类似大漠插件

主要是存档自用 奥迦插件在Windows 10操作系统上使用Visual Studio 2019编写,适用于所有较新的Windows平台,是一款集网络验证,深度学习,内核,视觉,文字,图色,后台,键鼠,窗口,内存,汇编,进程,文件,网络,系统,算法及其它功能于一身的综合插件,类似于大漠插件 插件使用C语言和COM技…

使用邮箱发送验证码前端完成登录

前言 在前一篇使用C#发送邮箱验证码已经完成使用.net core web api写了完成往登录邮箱发送验证码的接口。现在就用前端调用接口模拟登录功能。 接口 public class ApiResp{public bool Success { get; set; }public int Code { get; set; }public int count { get; set; }pu…

20240105-工作安排的最大收益

题目要求 我们有 n 份工作&#xff0c;每份工作都安排在 startTime[i] 至 endTime[i] 期间完成&#xff0c;从而获得 profit[i] 的利润。 给你 startTime、endTime 和 profit 数组&#xff0c;返回你能获得的最大利润&#xff0c;使得子集中没有两个时间范围重叠的工作。 如…

SSH 无密登录配置

1)配置 ssh (1)基本语法 ssh 另一台电脑的 IP 地址 (2)ssh 连接时出现 Host key verification failed 的解决方法 [yuxuan@yuxuan102 ~]$ ssh yuxuan103 ➢ 如果出现如下内容 Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? ➢ 输入 yes,并回车 (3)退回到 …

MYSQL 存储过程/存储函数

简而言之&#xff0c;类似于封装函数 特点 基本语法 create peocedure p1() begin select coun(*) from studuent; end; call p1(); 设置完别忘了把delimiter改回来 变量 系统变量 用户自定义变量 set myname its; set myage : 10; 局部变量 if 参数&#xff08;IN&…

基于多反应堆的高并发服务器【C/C++/Reactor】(中)线程池的启动和从线程池中取出一个反应堆实例

一、线程池的启动 &#xff08;主线程&#xff09; // 启动线程池 &#xff08;主线程&#xff09; void threadPoolRun(struct ThreadPool* pool) {/*线程池被创建出来之后&#xff0c;接下来就需要让线程池运行起来&#xff0c;其实就是让线程池里的若干个子线程运行起来*//…

JVM虚拟机的垃圾回收器(面试题)

1.什么是垃圾回收 垃圾回收主要说的是java会自动把程序在运行过程中产生的一些没有用的对象给回收掉&#xff0c;这样可以避免内存的浪费。 java主要是通过一个叫“根可达”的算法来识别这个对象是否可以被回收的&#xff0c;然后回收的算法也主要有三种&#xff1a;标记清除&a…

Python 教程 02:Python 编程环境的搭建与 IDE 的选择

目录 一、搭建 Python 环境 1.1 Python 官网 1.2 下载 Python 1.2.1 选择版本 1.2.2 选择平台 1.2.3 下载安装文件&#xff08;Windows & macOS&#xff09; 1.3 安装环境 1.3.1 Windows 平台 1.3.2 macOS 平台 1.3.3 Linux 平台 1.4 验证安装是否成功 二、选择…

Flink自定义Source模拟数据流

maven依赖 <?xml version"1.0" encoding"UTF-8"?> <project xmlns"http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi"http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation"http://maven.apache.org/POM/4.0.…

瓢虫目标检测数据集VOC格式400张

瓢虫&#xff0c;一种小巧玲珑、色彩鲜艳的昆虫&#xff0c;因其独特的形态和生态习性而受到广泛欢迎。 瓢虫的体型小巧&#xff0c;一般为圆球形&#xff0c;体色鲜艳&#xff0c;有红、黄、黑等多种颜色。它们通常有一个坚硬的外壳&#xff0c;可以保护自己不受天敌的侵害。…

12月笔记

#pragma once 防止多次引用头文件&#xff0c;保证同一个&#xff08;物理意义上&#xff09;文件被多次包含&#xff0c;内容相同的两个文件同样会被包含。 头文件.h与无.h的文件&#xff1a; iostream是C的头文件&#xff0c;iostream.h是C的头文件&#xff0c;即标准的C头文…

前端--基础 常用标签 - 超链接标签 ( 内部链接,空链接,下载链接,网页元素连接)

链接分类 &#xff1a; 外部链接 内部链接 空链接 下载链接 网页元素链接 内部链接 &#xff1a; 即 网站内部页面之间的相互链接&#xff0c;直接点击 链接内部页面名称即可 所谓内部链接&#xff0c;就是在同一个网站里面&#xff0c;有许多链接&#xff0c;当你在 a…

机器学习笔记 - 用于语义图像分割的空洞卷积DeepLabv3

一、什么是DeepLabv3&#xff1f; DeepLabv3 是用于语义分割任务的深度神经网络 (DNN) 架构。虽然不是比较新的网络模型&#xff0c;但是也是分割模型里的杰出代表之一&#xff0c;所以还是值得深入了解。 它使用Atrous&#xff08;Dilated&#xff09;卷积来控制感受野和特征图…

房贷计算器,妥妥的数学计算

根据给出的公式&#xff0c;编写房贷计算器。妥妥的数学计算&#xff0c;把数学公式“翻译”成代码就好。 (笔记模板由python脚本于2024年01月06日 18:08:55创建&#xff0c;本篇笔记适合初具基本编程能力的coder翻阅) 【学习的细节是欢悦的历程】 Python 官网&#xff1a;http…

服务器GPU温度过高挂掉排查记录

服务器GPU挂掉 跑深度学习的代码的时候发现中断了。通过命令查看&#xff1a; nvidia-smi显示 Unable to determine the device handle for GPU 0000:01:00.0: Unknown Error。感觉很莫名其妙。通过重启大法之后&#xff0c;又能用一段时间。 shutdown -r now但是过了一个小…

遗传算法(GA)、模拟退火算法(SAA)、蚁群算法(ACO)、粒子群算法(PSO)优缺点汇总

遗传算法 优点&#xff1a; 与问题领域无关且快速随机的搜索能力&#xff0c;不会陷入局部最优解&#xff1b;搜索从群体出发&#xff0c;具有潜在的并行性&#xff0c;提高运行速度&#xff0c;鲁棒性高&#xff1b;搜索使用评价函数启发&#xff0c;过程简单&#xff1b;使…

基于Java实现全功能电子商城

&#x1f345;文末获取源码联系&#x1f345; &#x1f447;&#x1f3fb; 精彩项目推荐订阅&#x1f447;&#x1f3fb; 不然下次找不到哟 基于SpringBoot的旅游网站 基于SpringBoot的MusiQ音乐网站 感兴趣的可以先收藏起来&#xff0c;还有大家在毕设选题&#xff0c;项目以及…

小游戏实战丨基于PyGame的俄罗斯方块小游戏

文章目录 写在前面PyGame五子棋注意事项系列文章写在后面 写在前面 本期内容&#xff1a;基于pygame的俄罗斯方块小游戏 下载地址&#xff1a;https://download.csdn.net/download/m0_68111267/88700182 实验环境 python3.11及以上pycharmtkinter PyGame Pygame是一个非常…

Java设计模式-模板方法模式

目录 一、豆浆制作问题 二、模板方法模式基本介绍 三、原理类图 四、模板方法模式解决豆浆制作问题 五、模板方法模式的钩子方法 六、模板方法模式在Spring框架应用的源码分析 七、注意事项和细节 一、豆浆制作问题 编写制作豆浆的程序&#xff0c;说明如下 : 1) 制作…

案例098:基于微信小程序的电子购物系统的设计与实现

文末获取源码 开发语言&#xff1a;Java 框架&#xff1a;SSM JDK版本&#xff1a;JDK1.8 数据库&#xff1a;mysql 5.7 开发软件&#xff1a;eclipse/myeclipse/idea Maven包&#xff1a;Maven3.5.4 小程序框架&#xff1a;uniapp 小程序开发软件&#xff1a;HBuilder X 小程序…