golang字符串拼接方式及其性能分析

golang字符串拼接方式及其性能分析

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目录

golang字符串拼接方式及其性能分析

1、什么是字符串string？

2、字符串拼接的方式

1）运算符+=

2）fmt.Sprintf

3）strings.Join

4）bytes.Buffer

5）strings.Builder

3、性能分析

1）底层分析：

2）benchmark压力测试：

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1、什么是字符串string？

go源码src/builtin/builtin.go中释义：

// string is the set of all strings of 8-bit bytes, conventionally but not
// necessarily representing UTF-8-encoded text. A string may be empty, but
// not nil. Values of string type are immutable.
type string string

字符串是一系列8位字节的集合，通常但不一定代表UTF-8编码的文本。字符串可以为空，但不能为nil。而且字符串的值是不能改变的。

go源码src/runtime/string.go中string的定义：

type stringStruct struct {
	str unsafe.Pointer
	len int
}

string是个结构体，其中str是个指针，指向某个数组的首地址

2、字符串拼接的方式

1）运算符+=

hello := "hello"
world := "world"
hello += world

 

2）fmt.Sprintf

hello := "hello"
world := "world"
hello = fmt.Sprintf("%s,%s", hello, world)

 

3）strings.Join

hello := "hello"
world := "world"
hello = strings.Join([]string{hello}, world)

 

4）bytes.Buffer

hello := "hello"
world := "world"
var buffer bytes.Buffer
buffer.WriteString(hello)
buffer.WriteString(world)
hello = buffer.String()

 

5）strings.Builder

hello := "hello"
world := "world"
var builder strings.Builder
builder.WriteString(hello)
builder.WriteString(world)
hello = builder.String()

 

3、性能分析

1）底层分析：

运算符+=：string指针指向的内容是不可更改的，+=生成一个新的字符串，需要重新分配内存，之前的字符串分配的内存由gc回收

fmt.Sprintf：实现用到了[]byte，不会像string那样产生临时的字符串，但是实现逻辑比较复杂，而且还用到了interface，所以效率也不高

strings.Join：根据字符串数组的内容计算出一个拼接字符串的长度，并申请相应大小的内存，然后一个一个字符写入，这种方式在已存在字符串数组的情况下，效率很不错，反之，会产生很大的开销，反而影响性能

bytes.Buffer：使用缓存[]byte存放拼接的字符串，但最终转化string的时候会有一次类型转换，会进行内存分配和内容拷贝

strings.Builder：实现原理与bytes.Buffer类似，对转换string做了优化

2）benchmark压力测试：

package string_test

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

func BenchmarkConnectStringWithOperator(b *testing.B) {
	hello := "hello"
	world := "world"
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		hello = hello + world
	}
}

func BenchmarkConnectStringWithSprintf(b *testing.B) {
	hello := "hello"
	world := "world"
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		hello = fmt.Sprintf("%s,%s", hello, world)
	}
}

func BenchmarkConnectStringWithJoin(b *testing.B) {
	hello := "hello"
	world := "world"
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		hello = strings.Join([]string{hello}, world)
	}
}

func BenchmarkConnectStringWithBuffer(b *testing.B) {
	hello := "hello"
	world := "world"
	var buffer bytes.Buffer
	buffer.WriteString(hello)
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		buffer.WriteString(world)
	}
	_ = buffer.String()
}

func BenchmarkConnectStringWithBuilder(b *testing.B) {
	hello := "hello"
	world := "world"
	var builder strings.Builder
	builder.WriteString(hello)
	for i := 0; i < b.N; i++ {
		builder.WriteString(world)
	}
	_ = builder.String()
}

运行后的结果过如下：

从结果我们可以得出结论各字符串拼接方式的性能优劣为：strings.Join > strings.Builder > bytes.Buffer > 运算符+= > fmt.Sprintf，strings.Join方法性能最优，fmt.Sprintf方法性能最差