聊聊字符串拼接的哪一些事儿

时间:2019-12-27 程序员修炼之旅人气:1

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

欢迎各位小伙伴关注我的公众号（程序员修炼之旅），里面会分享一些技术类干货，同时也是一个技术沟通交流平台，谢谢大家的支持。

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