Lua字符串拼接

之前研究lua中字符串拼接，看了一些文章都说 "table.concat" 高于 ".."。最近项目做优化，发现项目中使用table.concat的效率并不比..高，所以实际测试了一下。

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1、一些文章说的"table.concat" 高于 ".."，是在特定环境中才有效的，看一下他们使用的测试用例：

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local str = "a"

local count = 100000

local start_time = os.clock()

local result = ""

for i=1,count do

    result = result .. str

end

print("operatorConcatTime:" .. os.clock() - start_time)

local tbl = {}

for i=1,count do

    table.insert( tbl,str)

end

table.concat(tbl)

print("tableConcatTime:" .. os.clock() - start_time)

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运行后测试结果如上图，运行效率明显table.concat远高于..。在上述测试用例中，“..” 每次只拼接一个字符串，一共拼了10000次。“..”每次拼接都会产生一个新的字符串，而在lua中每产生一个新的字符串都需要将该字符串存放在全局状态表（global_State）的strt域中，随着拼接次数增大，就会需要更大的空间存储新的字符串，当达到一定大小时，旧的字符串就需要GC，伴随着不断的开辟新空间和GC，就导致性能降低。 而table.concat 底层拼接字符串的方式也是使用运算符.. ，但是其使用算法减少了使用运算符..的次数，减少了GC，从而提高效率。主要思路：采用二分思想，用栈存储字符串，新入栈的字符串与下方的字符串比较长度，大于则使用运算符..拼接成新字符串，并移除栈顶的字符串，不断向下直至遇到长度更大的字符串或者栈底，这样保持最大的字符串位于栈底，栈呈现金字塔的形状，最终在使用运算符..将栈中的字符串拼接成最终的字符串。引用（Lua大量字符串拼接方式效率对比及原因分析_AaronChan的博客-CSDN博客_lua 字符串拼接）。

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2、而在实际项目中一般都是几个字符串的拼接，拼接频次高，拼接个数少。针对项目中实际情况，写了如下测试用例测试：

（1）测试用例1：

functionglobal_SpliceString(...)

    local t = {...}

    return table.concat(t)

end

local count = 10000

local sM1 = 0

local sM2 = 0

localstart_time

collectgarbage("collect")

sM1 =collectgarbage("count")

print("sM1:",sM1)

local result = ""

start_time = os.clock()

for i = 1, count do            

    result =global_SpliceString("SELECT * FROM ", "QuestPlot", "WHERE sn='", i, "'")

end

print("CostTime:",(os.clock() - start_time))

sM2 =collectgarbage("count")

print("sM2:",sM2)

print("Genery Memory:", (sM2 - sM1))

（2）测试用例2：

local count = 10000

local sM1 = 0

local sM2 = 0

localstart_time

collectgarbage("collect")

sM1 = collectgarbage("count")

print("sM1:",sM1)

local result = ""

start_time = os.clock()

for i = 1, count do

    result = "SELECT * FROM" .. "QuestPlot" .. " WHERE sn='" .. i .."'"

end

print("CostTime:",(os.clock() - start_time))

sM2 =collectgarbage("count")

print("sM2:",sM2)

print("Genery Memory:",(sM2 - sM1))

（3）测试用例3：

local tb = {[1]= "SELECT * FROM ", [2] = "QuestPlot", [3] = " WHEREsn='", [4] = 100101, [5] = "'"}

collectgarbage("collect")

sM1 =collectgarbage("count")

print("sM1:",sM1)

local result = ""

start_time = os.clock()

for i = 1, count do

    tb[4] = i

    result = table.concat( tb )

end

print("CostTime:",(os.clock() - start_time))

sM2 =collectgarbage("count")

print("sM2:",sM2)

print("Genery Memory:",(sM2 - sM1))

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测试结果如下所示：

（1）global_SpliceString:

（2）..

（3）table.concat:

为了模仿更真实的使用环境，以上三个测试用例中要拼接的字符串都有一个动态变化的字符串。通过结果比对，测试用例2和用例3的耗时和内存相差无几，而测试用例1的耗时和内存明显高出很多。通过查看lua源码知道，在一个语句中用“..”连续拼接几个字符串并不会产生中间字符串，而是会把所有需要连接的字符串都收集起来一起连接。所以table.concat和“..”的方式相差无几。再看测试用例1，同样使用table.concat,为什么用例1的耗时和内存明显增多。 是因为在gobal_SpliceString()方法中的local t = {...}，每次调用这个方法都需要先构造一个table,然后才能使用table.concat。而table在lua中也属于GC对象，table的创建需要消耗更多时间和内存。同时调用global_SpliceString也会有函数调用消耗，所以用例1的性能消耗是由构造table导致的。

3、总结：

通过以上分析，我们不能简单的说table.concat和“..”谁的性能更好，还要根据具体使用场景，具体问题具体分析。一般如果一次拼接大量字符串并且要拼接的字符串基本都是固定的，可以使用table缓存起来，使用table.concat拼接；如果是动态的且比较少的字符串拼接，可以直接在一个语句中使用“..”连续拼接。