go语言string之Buffer与Builder

Python010

go语言string之Buffer与Builder,第1张

操作字符串离不开字符串的拼接,但是Go中string是只读类型,大量字符串的拼接会造成性能问题。

拼接字符串,无外乎四种方式,采用“+”,“fmt.Sprintf()”,"bytes.Buffer","strings.Builder"

上面我们创建10万字符串拼接的测试,可以发现"bytes.Buffer","strings.Builder"的性能最好,约是“+”的1000倍级别。

这是由于string是不可修改的,所以在使用“+”进行拼接字符串,每次都会产生申请空间,拼接,复制等操作,数据量大的情况下非常消耗资源和性能。而采用Buffer等方式,都是预先计算拼接字符串数组的总长度(如果可以知道长度),申请空间,底层是slice数组,可以以append的形式向后进行追加。最后在转换为字符串。这申请了不断申请空间的操作,也减少了空间的使用和拷贝的次数,自然性能也高不少。

bytes.buffer是一个缓冲byte类型的缓冲器存放着都是byte

是一个变长的 buffer,具有 Read 和Write 方法。 Buffer 的 零值 是一个 空的 buffer,但是可以使用,底层就是一个 []byte, 字节切片。

向Buffer中写数据,可以看出Buffer中有个Grow函数用于对切片进行扩容。

从Buffer中读取数据

strings.Builder的方法和bytes.Buffer的方法的命名几乎一致。

但实现并不一致,Builder的Write方法直接将字符拼接slice数组后。

其没有提供read方法,但提供了strings.Reader方式

Reader 结构:

Buffer:

Builder:

可以看出Buffer和Builder底层都是采用[]byte数组进行装载数据。

先来说说Buffer:

创建好Buffer是一个empty的,off 用于指向读写的尾部。

在写的时候,先判断当前写入字符串长度是否大于Buffer的容量,如果大于就调用grow进行扩容,扩容申请的长度为当前写入字符串的长度。如果当前写入字符串长度小于最小字节长度64,直接创建64长度的[]byte数组。如果申请的长度小于二分之一总容量减去当前字符总长度,说明存在很大一部分被使用但已读,可以将未读的数据滑动到数组头。如果容量不足,扩展2*c + n 。

其String()方法就是将字节数组强转为string

Builder是如何实现的。

Builder采用append的方式向字节数组后添加字符串。

从上面可以看出,[]byte的内存大小也是以倍数进行申请的,初始大小为 0,第一次为大于当前申请的最大 2 的指数,不够进行翻倍.

可以看出如果旧容量小于1024进行翻倍,否则扩展四分之一。(2048 byte 后,申请策略的调整)。

其次String()方法与Buffer的string方法也有明显区别。Buffer的string是一种强转,我们知道在强转的时候是需要进行申请空间,并拷贝的。而Builder只是指针的转换。

这里我们解析一下 *(*string)(unsafe.Pointer(&b.buf)) 这个语句的意思。

先来了解下unsafe.Pointer 的用法。

也就是说,unsafe.Pointer 可以转换为任意类型,那么意味着,通过unsafe.Pointer媒介,程序绕过类型系统,进行地址转换而不是拷贝。

即*A =>Pointer =>*B

就像上面例子一样,将字节数组转为unsafe.Pointer类型,再转为string类型,s和b中内容一样,修改b,s也变了,说明b和s是同一个地址。但是对s重新赋值后,意味着s的地址指向了“WORLD”,它们所使用的内存空间不同了,所以s改变后,b并不会改变。

所以他们的区别就在于 bytes.Buffer 是重新申请了一块空间,存放生成的string变量, 而strings.Builder直接将底层的[]byte转换成了string类型返回了回来,去掉了申请空间的操作。

数组是一个由 固定长度 特定类型元素 组成的序列,一个数组可以由零个或多个元素组成。 数组是值类型

数组的每个元素都可以通过索引下标来访问,索引下标的范围是从0开始到数组长度减1的位置,内置函数 len() 可以返回数组中元素的个数。

2.类型的打印,结果的第二种打印方式

3.对元素的修改或者赋值

4.判断数组是否相等:长度、类型

4.数组的地址:连续存储的空间

5.数组的赋值、地址、取值

6.数组的默认值

7.数组的初始化

8.数组的逆置

9.求数组的最大值、最小值、平均值

10.对数组字符串进行连接

11.冒泡排序法的实现

12.数组做函数的参数

13.二维数组:赋值和地址

14.二维数组:打印和输出

15. 指针数组,每一个元素都是地址

17.数组的内存分配

1、数组是多个 相同类型 的数据的组合,一个数组一旦声明/定义了,其 长度是固定的,不能动态变化 。

2、var arr []int    这时arr就是一个slice 切片 。

3、数组中的元素可以是任何数据类型,包括值类型和引用类型,但是 不能混用 。

4、数组创建后,如果没有赋值,有默认值如下:

        数值类型数组:    默认值为 0

        字符串数组:       默认值为 ""

        bool数组:           默认值为 false

5、使用数组的步骤:

        (1)声明数组并开辟空间

        (3)给数组各个元素赋值

        (3)使用数组

6、数组的下标是从0开始的。

7、数组下标必须在指定范围内使用,否则报panic:数组越界,比如var arr [5]int的有效下标为0~4.

8、Go的数组属于 值类型 ,在默认情况下是 值传递 ,因此会进行值拷贝。 数组间不会相互影响。

9、如想在其他函数中去修改原来的数组,可以使用 引用传递 (指针方式)。

10、长度是数组类型的一部分,在传递函数参数时,需要考虑数组的长度,看以下案例:

题1:编译错误,因为不能把[3]int类型传递给[]int类型,前者是数组,后者是切片;

题2:编译错误,因为不能把[3]int类型传递给[4]int类型;

题3:编译正确,因为[3]int类型传给[3]int类型合法。