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如何有效地连接字符串

由 瘦欲@ 提交于 2019-12-26 17:05:29

在Go中， string是基本类型，这意味着它是只读的，并且对它的每次操作都将创建一个新字符串。

因此，如果我想在不知道结果字符串长度的情况下多次连接字符串，那么最好的方法是什么？

天真的方式是： 

s := ""
for i := 0; i < 1000; i++ {
    s += getShortStringFromSomewhere()
}
return s

但这似乎不是很有效。

#1楼

我只是在我自己的代码（递归树遍历）中对上面发布的最佳答案进行了基准测试，而简单的concat运算符实际上比BufferString更快。 

func (r *record) String() string {
    buffer := bytes.NewBufferString("");
    fmt.Fprint(buffer,"(",r.name,"[")
    for i := 0; i < len(r.subs); i++ {
        fmt.Fprint(buffer,"\t",r.subs[i])
    }
    fmt.Fprint(buffer,"]",r.size,")\n")
    return buffer.String()
}

这需要0.81秒，而以下代码： 

func (r *record) String() string {
    s := "(\"" + r.name + "\" ["
    for i := 0; i < len(r.subs); i++ {
        s += r.subs[i].String()
    }
    s += "] " + strconv.FormatInt(r.size,10) + ")\n"
    return s
}

只花了0.61秒。 这可能是由于创建新BufferString的开销。

更新：我还对join功能进行了基准测试，并在0.54秒内运行。 

func (r *record) String() string {
    var parts []string
    parts = append(parts, "(\"", r.name, "\" [" )
    for i := 0; i < len(r.subs); i++ {
        parts = append(parts, r.subs[i].String())
    }
    parts = append(parts, strconv.FormatInt(r.size,10), ")\n")
    return strings.Join(parts,"")
}

#2楼

我原来的建议是 

s12 := fmt.Sprint(s1,s2)

但上面的回答使用bytes.Buffer - WriteString（）是最有效的方法。

我的初步建议使用反射和类型切换。 请参阅(p *pp) doPrint和(p *pp) printArg
基本类型没有通用的Stringer（）接口，正如我天真地想的那样。

至少，Sprint（） 内部使用bytes.Buffer。 从而 

`s12 := fmt.Sprint(s1,s2,s3,s4,...,s1000)`

在内存分配方面是可以接受的。

=> Sprint（）连接可用于快速调试输出。
=>否则使用bytes.Buffer ... WriteString

#3楼

您可以创建一大块字节，并使用字符串切片将短字符串的字节复制到其中。 “Effective Go”中有一个功能： 

func Append(slice, data[]byte) []byte {
    l := len(slice);
    if l + len(data) > cap(slice) { // reallocate
        // Allocate double what's needed, for future growth.
        newSlice := make([]byte, (l+len(data))*2);
        // Copy data (could use bytes.Copy()).
        for i, c := range slice {
            newSlice[i] = c
        }
        slice = newSlice;
    }
    slice = slice[0:l+len(data)];
    for i, c := range data {
        slice[l+i] = c
    }
    return slice;
}

然后，当操作完成时，在大片字节上使用string ( )将其再次转换为字符串。

#4楼

字符串包中有一个名为Join的库函数： http ： //golang.org/pkg/strings/#Join

看看Join的代码显示了类似于Append函数的方法Kinopiko写道： https ：//golang.org/src/strings/strings.go#L420

用法： 

import (
    "fmt";
    "strings";
)

func main() {
    s := []string{"this", "is", "a", "joined", "string\n"};
    fmt.Printf(strings.Join(s, " "));
}

$ ./test.bin
this is a joined string

#5楼

注释于2018年添加

从Go 1.10开始有一个strings.Builder类型， 请看一下这个答案以获取更多细节 。

201x之前的答案

最好的方法是使用bytes包。 它有一个实现io.Writer的Buffer类型。 

package main

import (
    "bytes"
    "fmt"
)

func main() {
    var buffer bytes.Buffer

    for i := 0; i < 1000; i++ {
        buffer.WriteString("a")
    }

    fmt.Println(buffer.String())
}

这是在O（n）时间内完成的。

#6楼

s := fmt.Sprintf("%s%s", []byte(s1), []byte(s2))

#7楼

连接字符串的最有效方法是使用内置函数copy 。 在我的测试中，这种方法比使用bytes.Buffer快3倍，比使用operator +快得多（~12,000x）。 此外，它使用更少的内存。

我已经创建了一个测试用例来证明这一点，结果如下： 

BenchmarkConcat  1000000    64497 ns/op   502018 B/op   0 allocs/op
BenchmarkBuffer  100000000  15.5  ns/op   2 B/op        0 allocs/op
BenchmarkCopy    500000000  5.39  ns/op   0 B/op        0 allocs/op

以下是测试代码： 

package main

import (
    "bytes"
    "strings"
    "testing"
)

func BenchmarkConcat(b *testing.B) {
    var str string
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        str += "x"
    }
    b.StopTimer()

    if s := strings.Repeat("x", b.N); str != s {
        b.Errorf("unexpected result; got=%s, want=%s", str, s)
    }
}

func BenchmarkBuffer(b *testing.B) {
    var buffer bytes.Buffer
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        buffer.WriteString("x")
    }
    b.StopTimer()

    if s := strings.Repeat("x", b.N); buffer.String() != s {
        b.Errorf("unexpected result; got=%s, want=%s", buffer.String(), s)
    }
}

func BenchmarkCopy(b *testing.B) {
    bs := make([]byte, b.N)
    bl := 0

    b.ResetTimer()
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        bl += copy(bs[bl:], "x")
    }
    b.StopTimer()

    if s := strings.Repeat("x", b.N); string(bs) != s {
        b.Errorf("unexpected result; got=%s, want=%s", string(bs), s)
    }
}

// Go 1.10
func BenchmarkStringBuilder(b *testing.B) {
    var strBuilder strings.Builder

    b.ResetTimer()
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        strBuilder.WriteString("x")
    }
    b.StopTimer()

    if s := strings.Repeat("x", b.N); strBuilder.String() != s {
        b.Errorf("unexpected result; got=%s, want=%s", strBuilder.String(), s)
    }
}

#8楼

这是最快的解决方案，不需要您首先了解或计算总体缓冲区大小： 

var data []byte
for i := 0; i < 1000; i++ {
    data = append(data, getShortStringFromSomewhere()...)
}
return string(data)

根据我的基准测试 ，它比复制解决方案慢20％（每次追加8.1ns而不是6.72ns），但仍然比使用bytes.Buffer快55％。

#9楼

扩展cd1的答案：您可以使用append（）而不是copy（）。 append（）会提供更大的预付款，花费更多的内存，但节省时间。 我在你的顶部添加了两个基准测试 。 在本地运行 

go test -bench=. -benchtime=100ms

在我的thinkpad T400s上它产生： 

BenchmarkAppendEmpty    50000000         5.0 ns/op
BenchmarkAppendPrealloc 50000000         3.5 ns/op
BenchmarkCopy           20000000        10.2 ns/op

#10楼

package main

import (
  "fmt"
)

func main() {
    var str1 = "string1"
    var str2 = "string2"
    out := fmt.Sprintf("%s %s ",str1, str2)
    fmt.Println(out)
}

#11楼

strings.Join()来自“strings”包

如果您的类型不匹配（如果您尝试加入int和字符串），则执行RANDOMTYPE（您要更改的内容）

EX： 

package main

import (
    "fmt"
    "strings"
)

var intEX = 0
var stringEX = "hello all you "
var stringEX2 = "people in here"


func main() {
    s := []string{stringEX, stringEX2}
    fmt.Println(strings.Join(s, ""))
}

输出： 

hello all you people in here

#12楼

这是由@ cd1（ Go 1.8 ， linux x86_64 ）提供的基准测试的实际版本，以及@icza和@PickBoy提到的错误修复。

Bytes.Buffer只比通过+运算符的直接字符串连接快7倍。 

package performance_test

import (
    "bytes"
    "fmt"
    "testing"
)

const (
    concatSteps = 100
)

func BenchmarkConcat(b *testing.B) {
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        var str string
        for i := 0; i < concatSteps; i++ {
            str += "x"
        }
    }
}

func BenchmarkBuffer(b *testing.B) {
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        var buffer bytes.Buffer
        for i := 0; i < concatSteps; i++ {
            buffer.WriteString("x")
        }
    }
}

时序： 

BenchmarkConcat-4                             300000          6869 ns/op
BenchmarkBuffer-4                            1000000          1186 ns/op

#13楼

注释于2018年添加

从Go 1.10开始有一个strings.Builder类型， 请看一下这个答案以获取更多细节 。

201x之前的答案

@ cd1和其他答案的基准代码是错误的。 bN不应该在基准函数中设置。 它由go测试工具动态设置，以确定测试的执行时间是否稳定。

基准函数应该运行相同的测试bN次，并且循环内的测试对于每次迭代应该是相同的。 所以我通过添加内循环来修复它。 我还为其他一些解决方案添加了基准： 

package main

import (
    "bytes"
    "strings"
    "testing"
)

const (
    sss = "xfoasneobfasieongasbg"
    cnt = 10000
)

var (
    bbb      = []byte(sss)
    expected = strings.Repeat(sss, cnt)
)

func BenchmarkCopyPreAllocate(b *testing.B) {
    var result string
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        bs := make([]byte, cnt*len(sss))
        bl := 0
        for i := 0; i < cnt; i++ {
            bl += copy(bs[bl:], sss)
        }
        result = string(bs)
    }
    b.StopTimer()
    if result != expected {
        b.Errorf("unexpected result; got=%s, want=%s", string(result), expected)
    }
}

func BenchmarkAppendPreAllocate(b *testing.B) {
    var result string
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        data := make([]byte, 0, cnt*len(sss))
        for i := 0; i < cnt; i++ {
            data = append(data, sss...)
        }
        result = string(data)
    }
    b.StopTimer()
    if result != expected {
        b.Errorf("unexpected result; got=%s, want=%s", string(result), expected)
    }
}

func BenchmarkBufferPreAllocate(b *testing.B) {
    var result string
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        buf := bytes.NewBuffer(make([]byte, 0, cnt*len(sss)))
        for i := 0; i < cnt; i++ {
            buf.WriteString(sss)
        }
        result = buf.String()
    }
    b.StopTimer()
    if result != expected {
        b.Errorf("unexpected result; got=%s, want=%s", string(result), expected)
    }
}

func BenchmarkCopy(b *testing.B) {
    var result string
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        data := make([]byte, 0, 64) // same size as bootstrap array of bytes.Buffer
        for i := 0; i < cnt; i++ {
            off := len(data)
            if off+len(sss) > cap(data) {
                temp := make([]byte, 2*cap(data)+len(sss))
                copy(temp, data)
                data = temp
            }
            data = data[0 : off+len(sss)]
            copy(data[off:], sss)
        }
        result = string(data)
    }
    b.StopTimer()
    if result != expected {
        b.Errorf("unexpected result; got=%s, want=%s", string(result), expected)
    }
}

func BenchmarkAppend(b *testing.B) {
    var result string
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        data := make([]byte, 0, 64)
        for i := 0; i < cnt; i++ {
            data = append(data, sss...)
        }
        result = string(data)
    }
    b.StopTimer()
    if result != expected {
        b.Errorf("unexpected result; got=%s, want=%s", string(result), expected)
    }
}

func BenchmarkBufferWrite(b *testing.B) {
    var result string
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        var buf bytes.Buffer
        for i := 0; i < cnt; i++ {
            buf.Write(bbb)
        }
        result = buf.String()
    }
    b.StopTimer()
    if result != expected {
        b.Errorf("unexpected result; got=%s, want=%s", string(result), expected)
    }
}

func BenchmarkBufferWriteString(b *testing.B) {
    var result string
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        var buf bytes.Buffer
        for i := 0; i < cnt; i++ {
            buf.WriteString(sss)
        }
        result = buf.String()
    }
    b.StopTimer()
    if result != expected {
        b.Errorf("unexpected result; got=%s, want=%s", string(result), expected)
    }
}

func BenchmarkConcat(b *testing.B) {
    var result string
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        var str string
        for i := 0; i < cnt; i++ {
            str += sss
        }
        result = str
    }
    b.StopTimer()
    if result != expected {
        b.Errorf("unexpected result; got=%s, want=%s", string(result), expected)
    }
}

环境是OS X 10.11.6,2.2 GHz Intel Core i7

检测结果： 

BenchmarkCopyPreAllocate-8         20000             84208 ns/op          425984 B/op          2 allocs/op
BenchmarkAppendPreAllocate-8       10000            102859 ns/op          425984 B/op          2 allocs/op
BenchmarkBufferPreAllocate-8       10000            166407 ns/op          426096 B/op          3 allocs/op
BenchmarkCopy-8                    10000            160923 ns/op          933152 B/op         13 allocs/op
BenchmarkAppend-8                  10000            175508 ns/op         1332096 B/op         24 allocs/op
BenchmarkBufferWrite-8             10000            239886 ns/op          933266 B/op         14 allocs/op
BenchmarkBufferWriteString-8       10000            236432 ns/op          933266 B/op         14 allocs/op
BenchmarkConcat-8                     10         105603419 ns/op        1086685168 B/op    10000 allocs/op

结论：

  1. CopyPreAllocate是最快的方式; AppendPreAllocate非常接近No.1，但编写代码更容易。
  2. Concat在速度和内存使用方面都表现不佳。 不要使用它。
  3. Buffer#Write和Buffer#WriteString的速度基本相同，与@ Dani-Br在评论中所说的相反。 考虑到string在Go中确实是[]byte ，这是有道理的。
  4. bytes.Buffer基本上使用与Copy相同的解决方案，具有额外的簿记和其他内容。
  5. Copy和Append使用64的bootstrap，与bytes.Buffer相同
  6. Append使用更多的内存和分配，我认为它与它使用的增长算法有关。 它不像bytes.Buffer那样快速增长内存

建议：

  1. 对于OP想要的简单任务，我会使用Append或AppendPreAllocate 。 它足够快且易于使用。
  2. 如果需要同时读取和写入缓冲区，请使用bytes.Buffer 。 这就是它的设计目标。

#14楼

从Go 1.10开始， 这里有一个strings.Builder 。

Builder用于使用Write方法高效地构建字符串。 它最小化了内存复制。 零值可以使用。

用法：

它与bytes.Buffer几乎相同。 

package main

import (
    "strings"
    "fmt"
)

func main() {
    var str strings.Builder

    for i := 0; i < 1000; i++ {
        str.WriteString("a")
    }

    fmt.Println(str.String())
}

注意：不要复制StringBuilder值，因为它会缓存基础数据。 如果要共享StringBuilder值，请使用指针。

它支持的StringBuilder方法和接口：

它的方法是在考虑现有接口的情况下实现的，因此您可以在代码中轻松切换到新的Builder。

零值使用： 

var buf strings.Builder

与bytes.Buffer的差异：

  • 它只能增长或重置。

  • 在bytes.Buffer ，可以像下面这样访问底层字节： (*Buffer).Bytes() ; strings.Builder可以防止这个问题。 有时，这不是一个问题，而是需要（例如，当字节传递给io.Reader等时偷看行为）。

  • 它还内置了copyCheck机制，可以防止意外复制它（ func (b *Builder) copyCheck() { ... } ）。

在这里查看其源代码 。

#15楼

我使用以下方法做到： - 

package main

import (
    "fmt"
    "strings"
)

func main (){
    concatenation:= strings.Join([]string{"a","b","c"},"") //where second parameter is a separator. 
    fmt.Println(concatenation) //abc
}

#16楼

package main

import (
"fmt"
)

func main() {
    var str1 = "string1"
    var str2 = "string2"
    result := make([]byte, 0)
    result = append(result, []byte(str1)...)
    result = append(result, []byte(str2)...)
    result = append(result, []byte(str1)...)
    result = append(result, []byte(str2)...)

    fmt.Println(string(result))
}

#17楼

内存分配统计的基准测试结果。 检查github上的基准代码。

使用strings.Builder来优化性能。 

go test -bench . -benchmem
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: github.com/hechen0/goexp/exps
BenchmarkConcat-8                1000000             60213 ns/op          503992 B/op          1 allocs/op
BenchmarkBuffer-8               100000000               11.3 ns/op             2 B/op          0 allocs/op
BenchmarkCopy-8                 300000000                4.76 ns/op            0 B/op          0 allocs/op
BenchmarkStringBuilder-8        1000000000               4.14 ns/op            6 B/op          0 allocs/op
PASS
ok      github.com/hechen0/goexp/exps   70.071s

#18楼

goutils.JoinBetween 

 func JoinBetween(in []string, separator string, startIndex, endIndex int) string {
    if in == nil {
        return ""
    }

    noOfItems := endIndex - startIndex

    if noOfItems <= 0 {
        return EMPTY
    }

    var builder strings.Builder

    for i := startIndex; i < endIndex; i++ {
        if i > startIndex {
            builder.WriteString(separator)
        }
        builder.WriteString(in[i])
    }
    return builder.String()
}
标签
string
str函数
字符串函数
main函数
bytes
append
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