Go常用数据结构的高性能实战—— string 篇（二）

Zhongger
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前言

在上一篇文章 Go常用数据结构的高性能实战—— string 篇（一） 中，我们学习了下 string 的基本结构，并学习了一种提高字符串拼接效率的方式 strings.Join 。今天，我们来了解下 strings.Join 原理以及 string 的可变性。

strings.Join 原理

可以先看看 strings.Join 的源码，如图所示：

image.png

  • 首先判断切片 elems 的长度，若长度为0，返回空字符串；若长度为 1，则返回 elems 的第一个元素
  • 然后计算需要返回的字符串长度 = 分隔符 sep 所需要的长度 + elems 切片中元素的总长度
  • 初始化一个 strings.Builder 对象，strings.Builder 中包含操作它的指针以及 []byte 切片
  • 将 elems 切片中的每一个元素和分割符 sep 使用切片的 append 方法，写入到 []byte 切片中

通过直接给 byte 切片写入字符串的方式，减少了多次内存分配和内存拷贝，从而提升了字符串拼接的性能；另外值得一提的是，使用 Grow 对 byte 切片预分配 cap ，还可以极大地减少扩容次数。

string 是否可变

跟 Java 的 String 类一样，Go 中的 string 也是不可变的。无法对字符串中字符进行修改或者取地址操作，以下代码是无法编译通过的：

func StringChange() {
   var str = "zhongger"
   str[0] = 'a'
   ptr := &str[0]
}

虽然 string 不可变能够带来一定的安全性，但是如果需要修改字符串的话则会有一定的性能消耗。 strings 包下的 ReplaceAll 方法能够帮助我们实现这个操作。


func StringChange() {
   var str = "zhongger"
   str = strings.ReplaceAll(str, "z", "a")
   fmt.Printf("str is %v", str) // 输出 ahongger
}

为此，我们先看看 strings.ReplaceAll 的实现：

image.png

下面的 Builder 对象操作，Grow、WriteString 等方法是不是很熟悉？其实所谓的修改，就是重新分配了内存，并使用一定的逻辑执行 append 操作，将字符串写入到新的 byte 切片中，最后返回新的字符串。

综上所述，string 确确实实是不可变的。

小结

好了，本篇文章主要介绍了 strings.Join 原理以及 string 的可变性。明天，我们将一起来探究下 map 的原理和高性能使用吧～

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