Jak skutecznie łączyć łańcuchy w ruchu

W Go a stringjest prymitywnym typem, co oznacza, że ​​jest tylko do odczytu, a każda jego manipulacja utworzy nowy ciąg.

Więc jeśli chcę wielokrotnie łączyć łańcuchy bez znajomości długości łańcucha wynikowego, jaki jest najlepszy sposób na to?

Naiwnym sposobem byłoby:

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

ale to nie wydaje się bardzo skuteczne.

Nowy sposób:

Od wersji 1.10 istnieje strings.Buildertyp, spójrz na tę odpowiedź, aby uzyskać więcej szczegółów .

Stara droga:

Skorzystaj z bytespakietu. Ma Buffertyp, który implementuje io.Writer.

package main

import (
    "bytes"
    "fmt"
)

func main() {
    var buffer bytes.Buffer

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

    fmt.Println(buffer.String())
}

Robi to w czasie O (n).

Najbardziej efektywnym sposobem łączenia łańcuchów jest użycie wbudowanej funkcji copy. W moich testach takie podejście jest około 3 razy szybsze niż używanie bytes.Bufferi znacznie dużo szybsze (około 12 000 razy) niż używanie operatora+ . Ponadto zużywa mniej pamięci.

Stworzyłem przypadek testowy, aby to udowodnić, a oto wyniki:

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

Poniżej znajduje się kod do testowania:

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)
    }
}

Przejdź 1.10+ istnieje strings.Builder, tutaj .

Konstruktor służy do wydajnego budowania łańcucha przy użyciu metod zapisu. Minimalizuje kopiowanie pamięci. Wartość zerowa jest gotowa do użycia.

Przykład

Jest prawie tak samo z bytes.Buffer.

package main

import (
    "strings"
    "fmt"
)

func main() {
    // ZERO-VALUE:
    //
    // It's ready to use from the get-go.
    // You don't need to initialize it.
    var str strings.Builder

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

    fmt.Println(str.String())
}

Kliknij, aby zobaczyć to na placu zabaw .

Uwaga

• Nie kopiuj wartości StringBuilder, ponieważ buforuje ona dane bazowe.
• Jeśli chcesz udostępnić wartość StringBuilder, użyj do niej wskaźnika.

Obsługiwane interfejsy

Metody StringBuilder są wdrażane z myślą o istniejących interfejsach. Abyś mógł łatwo przejść do nowego typu Konstruktora w swoim kodzie.

• Grow (int) -> bytes.Buffer # Grow
• Len () int -> bytes.Buffer # Len
• Reset () -> bytes.Buffer # Reset
• String () string -> fmt.Stringer
• Napisz ([] bajt) (int, błąd) -> io.Writer
• Błąd WriteByte (byte) -> io.ByteWriter
• WriteRune (rune) (int, error) -> bufio.Writer # WriteRune - bytes.Buffer # WriteRune
• WriteString (string) (int, error) -> io.stringWriter

Różnice w stosunku do bajtów Bufor

• Może tylko rosnąć lub resetować.

• Ma wbudowany mechanizm kopiowania, który zapobiega przypadkowemu skopiowaniu:

  func (b *Builder) copyCheck() { ... }

• W bytes.Buffer, można uzyskać dostęp do bajtów leżących jak to: (*Buffer).Bytes().

  • strings.Builder zapobiega temu problemowi.
  • Czasami nie jest to jednak problem, a zamiast tego pożądany.
  • Na przykład: zachowanie zerkania, gdy bajty są przekazywane do io.Readeritp.

Sprawdź jego kod źródłowy, aby uzyskać więcej informacji, tutaj .

W pakiecie ciągów znajduje się funkcja biblioteki o nazwie Join: http://golang.org/pkg/strings/#Join

Spojrzenie na kod Joinpokazuje podobne podejście do funkcji Append, którą Kinopiko napisał: https://golang.org/src/strings/strings.go#L420

Stosowanie:

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

Właśnie porównałem najlepsze odpowiedzi zamieszczone powyżej w moim własnym kodzie (rekursywny spacer po drzewie), a prosty operator konkat jest w rzeczywistości szybszy niż BufferString.

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()
}

Zajęło to 0,81 sekundy, podczas gdy następujący kod:

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
} 

zajęło tylko 0,61 sekundy. Jest to prawdopodobnie spowodowane nakładem pracy związanym z tworzeniem nowegoBufferString .

Aktualizacja: Testowałem również tę joinfunkcję i działała ona w 0,54 sekundy.

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,"")
}

Możesz utworzyć duży kawałek bajtów i skopiować do niego bajty krótkich ciągów, używając plasterków ciągów. W „Effective Go” podano funkcję:

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;
}

Następnie po zakończeniu operacji użyj string ( )dużego kawałka bajtów, aby ponownie przekonwertować go na ciąg znaków.

Jest to najszybsze rozwiązanie, które nie wymaga wcześniejszej znajomości ani obliczenia całkowitego rozmiaru bufora:

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

Według mojego testu jest o 20% wolniejszy niż rozwiązanie do kopiowania (8,1ns na dołączenie zamiast 6,72ns), ale nadal 55% szybszy niż użycie bajtów. Bufor.

package main

import (
  "fmt"
)

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

Uwaga dodana w 2018 r

Od wersji 1.10 istnieje strings.Buildertyp, spójrz na tę odpowiedź, aby uzyskać więcej szczegółów .

Odpowiedź sprzed 201x

Kod testu porównawczego @ cd1 i inne odpowiedzi są nieprawidłowe. b.Nnie powinien być ustawiony w funkcji testu porównawczego. Jest on ustawiany dynamicznie przez narzędzie testowe w celu ustalenia, czy czas wykonania testu jest stabilny.

Funkcja testu porównawczego powinna uruchamiać te same b.Nczasy testu, a test wewnątrz pętli powinien być taki sam dla każdej iteracji. Naprawiam to, dodając wewnętrzną pętlę. Dodam również testy porównawcze dla niektórych innych rozwiązań:

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)
    }
}

Środowisko to OS X 10.11.6, 2,2 GHz Intel Core i7

Wyniki testów:

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

Wniosek:

1. CopyPreAllocatejest najszybszym sposobem; AppendPreAllocatejest dość blisko numeru 1, ale łatwiej jest napisać kod.
2. Concatma naprawdę niską wydajność zarówno pod względem szybkości, jak i zużycia pamięci. Nie używaj tego.
3. Buffer#Writei Buffer#WriteStringsą w zasadzie takie same pod względem prędkości, w przeciwieństwie do tego, co powiedział @ Dani-Br w komentarzu. Rozważanie stringjest rzeczywiście[]byte w Go, ma to sens.
4. bajty.Bufor zasadniczo używa tego samego rozwiązania, co w Copyprzypadku dodatkowej księgowości i innych rzeczy.
5. Copyi Appendużyj rozmiaru bootstrapu 64, takiego samego jak bytes.Buffer
6. Appendzużywają więcej pamięci i alokacji, myślę, że jest to związane z algorytmem wzrostu, którego używa. Nie rośnie pamięć tak szybko jak bajty. Bufor

Sugestia:

1. Do prostych zadań, takich jak to, czego chce OP, użyłbym Appendlub AppendPreAllocate. Jest wystarczająco szybki i łatwy w użyciu.
2. Jeśli musisz jednocześnie czytać i zapisywać bufor, skorzystaj bytes.Bufferoczywiście. Do tego jest przeznaczony.

Moja oryginalna sugestia brzmiała

s12 := fmt.Sprint(s1,s2)

Ale powyżej odpowiedzi za pomocą bytes.Buffer - WriteString () jest najbardziej wydajnym sposobem.

Moja początkowa sugestia wykorzystuje odbicie i przełącznik typu. Zobacz (p *pp) doPrinti(p *pp) printArg
nie ma uniwersalnego interfejsu Stringer () dla podstawowych typów, jak naiwnie myślałem.

Przynajmniej Sprint () wewnętrznie używa bajtu. Bufor. A zatem

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

jest akceptowalny pod względem alokacji pamięci.

=> Łączenie Sprint () może być użyte do szybkiego wyjścia danych debugowania.
=> W przeciwnym razie użyj bytes.Buffer ... WriteString

Rozwijanie odpowiedzi cd1: Możesz użyć append () zamiast copy (). append () wprowadza coraz większe rezerwy, kosztując nieco więcej pamięci, ale oszczędzając czas. Dodałem dwa kolejne testy na górze twojego. Uruchom lokalnie z

go test -bench=. -benchtime=100ms

Na moim thinkpadie T400s daje:

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

To jest rzeczywista wersja testu porównawczego dostarczonego przez @ cd1 ( Go 1.8, linux x86_64) z poprawkami błędów wspomnianymi przez @icza i @PickBoy.

Bytes.Bufferjest tylko kilka 7razy szybszy niż bezpośrednie łączenie łańcucha przez +operatora.

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")
        }
    }
}

Czasy:

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

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()
}

Robię to za pomocą:

package main

import (
    "fmt"
    "strings"
)

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

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))
}

wynik testu porównawczego ze statystykami alokacji pamięci. sprawdź kod testu na github .

użyj strings.Builder do optymalizacji wydajności.

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

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

strings.Join() z pakietu „strings”

Jeśli masz niedopasowanie typu (np. Jeśli próbujesz połączyć liczbę całkowitą i ciąg znaków), wykonujesz RANDOMTYPE (rzecz, którą chcesz zmienić)

DAWNY:

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, ""))
}

Wynik :

hello all you people in here