go語言string之Buffer與Builder

操作字符串離不開字符串的拼接，但是Go中string是只讀類型，大量字符串的拼接會造成性能問題。

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拼接字符串，無外乎四種方式，采用“+”，“fmt.Sprintf()”,"bytes.Buffer","strings.Builder"

上面我們創(chuàng)建10萬字符串拼接的測試，可以發(fā)現(xiàn)"bytes.Buffer","strings.Builder"的性能最好，約是“+”的1000倍級別。

這是由于string是不可修改的，所以在使用“+”進行拼接字符串，每次都會產生申請空間，拼接，復制等操作，數(shù)據(jù)量大的情況下非常消耗資源和性能。而采用Buffer等方式，都是預先計算拼接字符串數(shù)組的總長度（如果可以知道長度），申請空間，底層是slice數(shù)組，可以以append的形式向后進行追加。最后在轉換為字符串。這申請了不斷申請空間的操作，也減少了空間的使用和拷貝的次數(shù)，自然性能也高不少。

bytes.buffer是一個緩沖byte類型的緩沖器存放著都是byte

是一個變長的 buffer，具有 Read 和Write 方法。 Buffer 的 零值 是一個 空的 buffer，但是可以使用，底層就是一個 []byte， 字節(jié)切片。

向Buffer中寫數(shù)據(jù)，可以看出Buffer中有個Grow函數(shù)用于對切片進行擴容。

從Buffer中讀取數(shù)據(jù)

strings.Builder的方法和bytes.Buffer的方法的命名幾乎一致。

但實現(xiàn)并不一致，Builder的Write方法直接將字符拼接slice數(shù)組后。

其沒有提供read方法，但提供了strings.Reader方式

Reader 結構:

Buffer:

Builder:

可以看出Buffer和Builder底層都是采用[]byte數(shù)組進行裝載數(shù)據(jù)。

先來說說Buffer:

創(chuàng)建好Buffer是一個empty的，off 用于指向讀寫的尾部。

在寫的時候，先判斷當前寫入字符串長度是否大于Buffer的容量，如果大于就調用grow進行擴容，擴容申請的長度為當前寫入字符串的長度。如果當前寫入字符串長度小于最小字節(jié)長度64，直接創(chuàng)建64長度的[]byte數(shù)組。如果申請的長度小于二分之一總容量減去當前字符總長度，說明存在很大一部分被使用但已讀，可以將未讀的數(shù)據(jù)滑動到數(shù)組頭。如果容量不足，擴展2*c + n 。

其String()方法就是將字節(jié)數(shù)組強轉為string

Builder是如何實現(xiàn)的。

Builder采用append的方式向字節(jié)數(shù)組后添加字符串。

從上面可以看出，[]byte的內存大小也是以倍數(shù)進行申請的，初始大小為 0，第一次為大于當前申請的最大 2 的指數(shù)，不夠進行翻倍.

可以看出如果舊容量小于1024進行翻倍，否則擴展四分之一。（2048 byte 后，申請策略的調整）。

其次String()方法與Buffer的string方法也有明顯區(qū)別。Buffer的string是一種強轉，我們知道在強轉的時候是需要進行申請空間，并拷貝的。而Builder只是指針的轉換。

這里我們解析一下 *(*string)(unsafe.Pointer(b.buf)) 這個語句的意思。

先來了解下unsafe.Pointer 的用法。

也就是說，unsafe.Pointer 可以轉換為任意類型，那么意味著，通過unsafe.Pointer媒介，程序繞過類型系統(tǒng)，進行地址轉換而不是拷貝。

即*A = Pointer = *B

就像上面例子一樣，將字節(jié)數(shù)組轉為unsafe.Pointer類型，再轉為string類型，s和b中內容一樣，修改b,s也變了，說明b和s是同一個地址。但是對s重新賦值后，意味著s的地址指向了“WORLD”,它們所使用的內存空間不同了，所以s改變后，b并不會改變。

所以他們的區(qū)別就在于 bytes.Buffer 是重新申請了一塊空間，存放生成的string變量， 而strings.Builder直接將底層的[]byte轉換成了string類型返回了回來，去掉了申請空間的操作。

Go中字符串的遍歷

首先說一下go中的字符串類型：

字符串就是一串固定長度的字符連接起來的字符序列。Go的字符串是由單個字節(jié)連接起來的。Go語言的字符串的字節(jié)使用UTF-8編碼標識Unicode文本。

下面介紹字符串的三種遍歷方式，根據(jù)實際情況選擇即可。

該遍歷方式==缺點==：遍歷是按照字節(jié)遍歷，因此如果有中文等非英文字符，就會出現(xiàn)亂碼,比如要遍歷"abc北京"這個字符串，效果如下:

可見這不是我們想要的效果，根據(jù)utf-8中文編碼規(guī)則，我們要str[3]str[4]str[5]三個字節(jié)合起來組成“北”字及 str[6]str[7]str[8]合起來組成“京”字。由此引出下面第二種遍歷方法。

該方式是按照字符遍歷的，所以不會出現(xiàn)亂碼，如下：

運行結果：

從圖中可以看到第二個漢子“京”的開始下標是6，直接跳過了4和5，可見確實依照utf8編碼方式將三個字節(jié)組合成了一個漢字，str[3]-str[5]組合成“北”字，str[6]-str[8]組合成了“京”字。

由于下標的不確定性，所以引出了下面的遍歷方式。

1 可以先將字符串轉成 []rune 切片

2 再用常規(guī)方法進行遍歷

運行效果：

由此可見下標是按1遞增的，沒有產生跳躍現(xiàn)象。

Go語言中怎么通過一個字符串調用對應名稱的函數(shù)

按值傳遞函數(shù)參數(shù)，是拷貝參數(shù)的實際值到函數(shù)的形式參數(shù)的方法調用。在這種情況下，參數(shù)在函數(shù)內變化對參數(shù)不會有影響。

默認情況下，Go編程語言使用調用通過值的方法來傳遞參數(shù)。在一般情況下，這意味著，在函數(shù)內碼不能改變用來調用所述函數(shù)的參數(shù)?？紤]函數(shù)swap()的定義如下。

代碼如下:

/* function definition to swap the values */

func swap(int x, int y) int {

var temp int

temp = x /* save the value of x */

x = y /* put y into x */

y = temp /* put temp into y */

return temp;

}

現(xiàn)在，讓我們通過使實際值作為在以下示例調用函數(shù)swap()：

代碼如下:

package main

import "fmt"

func main() {

/* local variable definition */

var a int = 100

var b int = 200

fmt.Printf("Before swap, value of a : %d\n", a )

fmt.Printf("Before swap, value of b : %d\n", b )

/* calling a function to swap the values */

swap(a, b)

fmt.Printf("After swap, value of a : %d\n", a )

fmt.Printf("After swap, value of b : %d\n", b )

}

func swap(x, y int) int {

var temp int

temp = x /* save the value of x */

x = y /* put y into x */

y = temp /* put temp into y */

return temp;

}

讓我們把上面的代碼放在一個C文件，編譯并執(zhí)行它，它會產生以下結果：

Before swap, value of a :100

Before swap, value of b :200

After swap, value of a :100

After swap, value of b :200

這表明，參數(shù)值沒有被改變，雖然它們已經在函數(shù)內部改變。

通過傳遞函數(shù)參數(shù)，即是拷貝參數(shù)的地址到形式參數(shù)的參考方法調用。在函數(shù)內部，地址是訪問調用中使用的實際參數(shù)。這意味著，對參數(shù)的更改會影響傳遞的參數(shù)。

要通過引用傳遞的值，參數(shù)的指針被傳遞給函數(shù)就像任何其他的值。所以，相應的，需要聲明函數(shù)的參數(shù)為指針類型如下面的函數(shù)swap()，它的交換兩個整型變量的值指向它的參數(shù)。

代碼如下:

/* function definition to swap the values */

func swap(x *int, y *int) {

var temp int

temp = *x /* save the value at address x */

*x = *y /* put y into x */

*y = temp /* put temp into y */

}

現(xiàn)在，讓我們調用函數(shù)swap()通過引用作為在下面的示例中傳遞數(shù)值：

代碼如下:

package main

import "fmt"

func main() {

/* local variable definition */

var a int = 100

var b int= 200

fmt.Printf("Before swap, value of a : %d\n", a )

fmt.Printf("Before swap, value of b : %d\n", b )

/* calling a function to swap the values.

* a indicates pointer to a ie. address of variable a and

* b indicates pointer to b ie. address of variable b.

*/

swap(a, b)

fmt.Printf("After swap, value of a : %d\n", a )

fmt.Printf("After swap, value of b : %d\n", b )

}

func swap(x *int, y *int) {

var temp int

temp = *x /* save the value at address x */

*x = *y /* put y into x */

*y = temp /* put temp into y */

}

讓我們把上面的代碼放在一個C文件，編譯并執(zhí)行它，它會產生以下結果：

Before swap, value of a :100

Before swap, value of b :200

After swap, value of a :200

After swap, value of b :100

這表明變化的功能以及不同于通過值調用的外部體現(xiàn)的改變不能反映函數(shù)之外。

分享名稱：go語言組合字符串操作,golang 字符串操作
當前URL：http://jinyejixie.com/article40/dsecceo.html

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