Span之高性能字符串操作实测

2021-08-05 02:04:59

　　.net中的字符串操作性能问题由来已久，幸运的是微软推出了span<T>高性能指针操作封装工具类。这个类到底有多高的性能呢？网上传言反正很高，但是实际上在网上很难找到合适的测试实例，这让本人实在无力吐槽。经不住高性能这三个字的诱惑，本人还是了解了一番后做了几个简单样例来测试一番，下面列出几种字符串常见操作的测试代码及其运行结果。

一、String.Index 测试

1             var t1 = StopWacherHelper.DoTimer(() =>
2             {
3                 for (int i = 0; i < count; i++)
4                 {
5                     str.IndexOf(subStr);
6                 }
7             });
8 
9             Console.WriteLine($"string.IndexOf {count} 次用时：{t1} 毫秒");

 1             var t2 = StopWacherHelper.DoTimer(() =>
 2             {
 3                 var strSpan = str.AsSpan();
 4 
 5                 var subStrSpan = subStr.AsSpan();
 6 
 7                 for (int i = 0; i < count; i++)
 8                 {
 9                     strSpan.IndexOf(subStrSpan);
10                 }
11             });
12 
13             Console.WriteLine($"Span<T>.IndexOf {count} 次用时：{t2} 毫秒");

二、String.Substring 测试

1             var t1 = StopWacherHelper.DoTimer(() =>
2             {
3                 for (int i = 0; i < count; i++)
4                 {
5                     str.Substring(0, str.IndexOf(subStr));
6                 }
7             });
8 
9             Console.WriteLine($"String.Substring {count} 次用时：{t1} 毫秒");

 1             var t2 = StopWacherHelper.DoTimer(() =>
 2             {
 3                 var strSpan = str.AsSpan();
 4 
 5                 var subStrSpan = subStr.AsSpan();
 6 
 7                 var index = strSpan.IndexOf(subStrSpan);
 8 
 9                 for (int i = 0; i < count; i++)
10                 {
11                     strSpan.Slice(0, strSpan.IndexOf(subStrSpan));
12                 }
13             });

三、String.Split 测试

1             var t1 = StopWacherHelper.DoTimer(() =>
2             {
3                 for (int i = 0; i < count; i++)
4                 {
5                     var arr = str.Split(new string[] { splitStr }, StringSplitOptions.None);
6                 }
7             });
8 
9             Console.WriteLine($"String.Split {count} 次用时：{t1} 毫秒");

 1             var t2 = StopWacherHelper.DoTimer(() =>
 2             {
 3                 var strSpan = str.AsSpan();
 4 
 5                 var splitSapn = splitStr.AsSpan();
 6 
 7                 int m = 0, n = 0;
 8 
 9                 for (int i = 0; i < count; i++)
10                 {
11                     List<string> arr = new List<string>();
12 
13                     while (true)
14                     {
15                         m = n;
16                         n = strSpan.IndexOf(splitSapn);
17                         if (n > -1)
18                         {
19                             arr.Add(strSpan.Slice(0, n).ToString());
20                             strSpan = strSpan.Slice(n + splitSapn.Length);
21                         }
22                         else
23                         {
24                             break;
25                         }
26                     }
27 
28                 }
29             });
30 
31             Console.WriteLine($"Span<T>.Split {count} 次用时：{t2} 毫秒");

四、String.Replace 测试

1             var t1 = StopWacherHelper.DoTimer(() =>
2             {
3                 for (int i = 0; i < count; i++)
4                 {
5                     str.Replace(splitStr, replaceStr);
6                 }
7             });
8 
9             Console.WriteLine($"String.Replace {count} 次用时：{t1} 毫秒");

 1             var t2 = StopWacherHelper.DoTimer(() =>
 2             {
 3                 var strSpan = str.AsSpan();
 4 
 5                 var splitSapn = splitStr.AsSpan();
 6 
 7                 int m = 0, n = 0;
 8 
 9                 for (int i = 0; i < count; i++)
10                 {
11                     List<string> arr = new List<string>();
12 
13                     while (true)
14                     {
15                         m = n;
16                         n = strSpan.IndexOf(splitSapn);
17                         if (n > -1)
18                         {
19                             arr.Add(strSpan.Slice(0, n).ToString());
20                             strSpan = strSpan.Slice(n + splitSapn.Length);
21                         }
22                         else
23                         {
24                             break;
25                         }
26                     }
27                     string.Join(replaceStr, arr);
28                 }
29             });
30 
31             Console.WriteLine($"Span<T>.Replace {count} 次用时：{t2} 毫秒");

　　怎么样，经过上面的测试，是不是觉的Span<T>确实是名不虚传？的确，在上面几个常见场景中，Span<T>的高性能确实不同凡响，差不多是10倍的性能优势！看到这里，小伙伴们是不是觉的字符串操作全改成Span<T>就行了？那下面的两个测试会让大家看清现实，在String.Contains中表现还不如原生的。

一、String.Contains 测试

1             var t1 = StopWacherHelper.DoTimer(() =>
2             {
3                 for (int i = 0; i < count; i++)
4                 {
5                     str.Contains(subStr);
6                 }
7             });
8 
9             Console.WriteLine($"string.Contains {count} 次用时：{t1} 毫秒");

 1             var t2 = StopWacherHelper.DoTimer(() =>
 2             {
 3                 var strSpan = str.AsSpan();
 4 
 5                 var subStrSpan = subStr.AsSpan();
 6 
 7                 for (int i = 0; i < count; i++)
 8                 {
 9                     strSpan.Contains(subStrSpan, StringComparison.CurrentCulture);
10                 }
11             });
12 
13             Console.WriteLine($"Span<T>.Contains {count} 次用时：{t2} 毫秒");

　　仔细一看，不对啊，Span<T>的Contains里面有其它的大小写和语言相关的判断啊。好，那再换一个原生方法对比测试一下。

二、String.Compare 测试

1             var t1 = StopWacherHelper.DoTimer(() =>
2             {
3                 for (int i = 0; i < count; i++)
4                 {
5                     string.Compare(str, subStr, true);
6                 }
7             });
8 
9             Console.WriteLine($"string.Compare {count} 次用时：{t1} 毫秒");

 1             var t2 = StopWacherHelper.DoTimer(() =>
 2             {
 3                 var strSpan = str.AsSpan();
 4 
 5                 var subStrSpan = subStr.AsSpan();
 6 
 7                 for (int i = 0; i < count; i++)
 8                 {
 9                     strSpan.Contains(subStrSpan, StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase);
10                 }
11             });
12 
13             Console.WriteLine($"Span<T>.Contains {count} 次用时：{t2} 毫秒");

　　还是被反杀了，这说明Span<T>的这个Contains方法可能真的只能在某些地方才能用，不然性能反而会有所下降。

码农公寓

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