C# 字符串鏈接

C#字符串鏈接經常使用的四種方式：StringBuilder、+、string.Format、List<string>。

1.+的方式

string sql = "update tableName set int1=" + int1.ToString() + ",int2=" + int2.ToString() + ",int3=" + int3.ToString() + " where id=" + id.ToString();

編譯器會優化爲：

string sql = string.Concat(new string[]{});

經過分析string.Concat(params string[] values)的實現能夠知道：先計算目標字符串的長度，而後申請相應的空間，最後逐一複製，時間複雜度爲o(n)，常數爲1。

固定數量的字符串鏈接效率最高的是+。

可是字符串的連+不要拆成多條語句，好比：

string sql = "update tableName set int1=";
sql += int1.ToString();
sql += ...

這樣的代碼，不會被優化爲string.Concat，就變成了性能殺手，由於第i個字符串須要複製n-i次，時間複雜度就成了o(n^2)。

2.StringBuilder的方式

StringBuilder 只分配一次內存，若是第二次鏈接內存不足，則修改內存大小；它每次默認分配16字節，若是內存不足，則擴展到32字節，若是仍然不足，繼續成倍擴展。

若是頻繁的擴展內存，效率大打折扣，由於分配內存，時間開銷相對比較大。若是事先能準確估計程序執行過程當中所須要的內存，從而一次分配足內存，效率大大提升。

若是字符串的數量不固定，就用StringBuilder，通常狀況下它使用2n的空間來保證o(n)的總體時間複雜度，常數項接近於2。

由於這個算法的實用與高效，.net類庫裏面有不少動態集合都採用這種犧牲空間換取時間的方式，通常來講效果仍是不錯的。

3.string.Format的方式

它的底層是StringBuilder，因此其效率與StringBuiler類似。

 1 public static string Format(IFormatProvider provider, string format, params object[] args)
 2 {
 3     if ((format == null) || (args == null))
 4     {
 5         throw new ArgumentNullException((format == null) ? "format" : "args");
 6     }
 7     StringBuilder sb = StringBuilderCache.Acquire(format.Length + (args.Length * 8));
 8     sb.AppendFormat(provider, format, args);
 9     return StringBuilderCache.GetStringAndRelease(sb);
10 }

 

4.List<string>它能夠轉換爲string[]後使用string.Concat或string.Join，不少時候效率比StringBuiler更高效。List與StringBuilder採用的是一樣的動態集合算法，時間複雜度也是O(n)，與StringBuilder不一樣的是：List的n是字符串的數量，複製的是字符串的引用；StringBuilder的n是字符串的長度，複製的數據。不一樣的特性決定的它們各自的適應環境，當子串比較大時建議使用List<string>，由於複製引用比複製數據划算。而當子串比較小，好比平均長度小於8，特別是一個一個的字符，建議使用StringBuilder。

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MSDN中關於StringBuilder的性能注意事項：

Concat 和 AppendFormat 方法都將新數據串連到一個現有的 String 或 StringBuilder 對象。String 對象串聯操做老是用現有字符串和新數據建立新的對象。StringBuilder 對象維護一個緩衝區，以便容納新數據的串聯。若是有足夠的空間，新數據將被追加到緩衝區的末尾；不然，將分配一個新的、更大的緩衝區，原始緩衝區中的數據被複制到新的緩衝區，而後將新數據追加到新的緩衝區。

String 或 StringBuilder 對象的串聯操做的性能取決於內存分配的發生頻率。String 串聯操做每次都分配內存，而 StringBuilder 串聯操做僅當 StringBuilder 對象緩衝區過小而沒法容納新數據時才分配內存。所以，若是串聯固定數量的 String 對象，則 String 類更適合串聯操做。這種狀況下，編譯器甚至會將各個串聯操做組合到一個操做中。若是串聯任意數量的字符串，則 StringBuilder 對象更適合串聯操做；例如，某個循環對用戶輸入的任意數量的字符串進行串聯。