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字符串切片是否执行基础数据的复制?

来源:stackoverflow

时间:2024-04-12 17:54:35 121浏览 收藏

本篇文章向大家介绍《字符串切片是否执行基础数据的复制?》,主要包括,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。

问题内容

我正在尝试使用 utf8 库有效地计算 utf-8 string 中的符文。此示例是否最佳,因为它不复制基础数据?

https://golang.org/pkg/unicode/utf8/#example_decoderuneinstring

func main() {
    str := "hello, 世界" // let's assume a runtime-provided string
    for len(str) > 0 {
        r, size := utf8.decoderuneinstring(str)
        fmt.printf("%c %v\n", r, size)
        str = str[size:] // performs copy?
    }
}

我在(不安全)反射库中找到了 stringheader。这是 go 中 string 的确切结构吗?如果是这样,可以想象,对字符串进行切片只会更新 data 或完全分配一个新的 stringheader

type StringHeader struct {
        Data uintptr
        Len  int
}

奖励:我在哪里可以找到执行 string 切片的代码,以便我可以自己查找?有这些吗?

https://golang.org/src/runtime/slice.go

https://golang.org/src/runtime/string.go

这个相关的so答案表明,运行时字符串从 string 转换为 []byte 时会产生副本。


解决方案


字符串切片

字符串切片是否执行基础数据的复制?

不,没有。请参阅 russ cox 的这篇文章:

字符串在内存中表示为 2 字结构,其中包含指向字符串数据的指针和长度。由于字符串是不可变的,因此多个字符串共享相同的存储空间是安全的,因此切片 s 会产生一个新的 2 字结构,该结构具有可能不同的指针和长度,但仍引用相同的字节序列。这意味着无需分配或复制即可完成切片,从而使字符串切片与传递显式索引一样高效。

-- Go Data Structures

切片、性能和符文迭代

切片基本上由三部分组成:长度、容量和指向底层数组中位置的指针。

因此,切片本身并不是很大:整数和指针(可能是实现细节中的其他一些小东西)。因此,制作切片副本所需的分配非常小,并且不依赖于底层数组的大小。当您简单地更新长度、容量和指针位置时,不需要进行新的分配,例如第 2 行:

foo := []int{3, 4, 5, 6}
foo = foo[1:]

相反,当必须分配新的底层数组时,才会感受到性能影响。

go 中的字符串是不可变的。因此,要更改字符串,您需要创建一个新字符串。然而,字符串与字节切片密切相关,例如您可以使用以下命令从字符串创建字节切片

foo := `here's my string`
foobytes := []byte(foo)

我相信这将分配一个新的字节数组,因为:

字符串实际上是只读的字节片

根据 go 博客(参见 Strings, bytes, runes and characters in Go)。一般来说,您可以使用切片来更改底层数组的内容,因此要从字符串生成可用的字节切片,您必须制作一个副本以防止用户更改应该不可变的内容。

您可以使用 performance profilingbenchmarking 来进一步了解程序的性能。

一旦你有了字节切片 foobytes,对其进行重新切片不会分配新的数组,它只是分配一个新的切片,该切片很小。这似乎也是字符串切片的作用。

请注意,您不需要使用 utf8 包来计算 utf8 字符串中的单词数,但如果您愿意,也可以继续这样做。 go 原生处理 utf8。但是,如果您想迭代字符,则不能将字符串表示为字节切片,因为您可能具有多字节字符。相反,您需要将其表示为符文切片:

foo := `here's my string`
fooRunes := []rune(foo)

根据我的经验,将字符串转换为符文切片的这种操作很快(在我所做的基准测试中微不足道,但可能会有分配)。现在您可以迭代 foorunes 来计算单词数,不需要 utf8 包。或者,您可以跳过显式 []rune(foo) 转换,并通过在字符串上使用 for ... range 循环来隐式执行此转换,因为它们很特殊:

相比之下,for range 循环在每次迭代时解码一个 utf-8 编码的符文。每次循环时,循环索引是当前符文的起始位置(以字节为单位),代码点是其值。

-- Strings, bytes, runes and characters in Go

到这里,我们也就讲完了《字符串切片是否执行基础数据的复制?》的内容了。个人认为,基础知识的学习和巩固,是为了更好的将其运用到项目中,欢迎关注golang学习网公众号,带你了解更多关于的知识点!

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