如何提高C# StringBuilder的性能

最新推荐文章于 2024-06-11 13:15:51 发布

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#golang #开发语言 #后端

本文探讨了如何提高C# StringBuilder的性能，包括使用StringBuilderCache减少分配，使用StringBuilder.AppendJoin代替String.Join，追加单个字符的最佳实践，以及其他优化方法。通过BenchmarkDotNet进行基准测试，展示了不同方法的性能差异。

本文探讨使用C# StringBuilder 的最佳实践，用于减少内存分配，提高字符串操作的性能。

在 .NET 中，字符串是不可变的类型。每当你在 .NET 中修改一个字符串对象时，就会在内存中创建一个新的字符串对象来保存新的数据。相比之下，StringBuilder 对象代表了一个可变的字符串，并随着字符串大小的增长动态地扩展其内存分配。

String 和 StringBuilder 类是你在 .NET Framework 和 .NET Core 中处理字符串时经常使用的两个流行类。然而，每个类都有其优点和缺点。

BenchmarkDotNet 是一个轻量级的开源库，用于对 .NET 代码进行基准测试。BenchmarkDotNet 可以将你的方法转化为基准，跟踪这些方法，然后提供对捕获的性能数据的洞察力。在这篇文章中，我们将利用 BenchmarkDotNet 为我们的 StringBuilder 操作进行基准测试。

要使用本文提供的代码示例，你的系统中应该安装有 Visual Studio 2019 或者以上版本。

1. 在Visual Studio中创建一个控制台应用程序项目

首先让我们在 Visual Studio中创建一个 .NET Core 控制台应用程序项目。假设你的系统中已经安装了 Visual Studio 2019，请按照下面的步骤创建一个新的 .NET Core 控制台应用程序项目。

启动 Visual Studio IDE。
点击 “创建新项目”。
在 "创建新项目 "窗口中，从显示的模板列表中选择 “控制台应用程序（.NET核心）”。
点击 “下一步”。
在接下来显示的 "配置你的新项目 "窗口中，指定新项目的名称和位置。
点击创建。

这将在 Visual Studio 2019 中创建一个新的 .NET Core 控制台应用程序项目。我们将在本文的后续章节中使用这个项目来处理 StringBuilder。

2. 安装 BenchmarkDotNet NuGet包

要使用 BenchmarkDotNet，你必须安装 BenchmarkDotNet 软件包。你可以通过 Visual Studio 2019 IDE 内的 NuGet 软件包管理器，或在 NuGet 软件包管理器控制台执行以下命令来完成。

Install-Package BenchmarkDotNet

3. 使用 StringBuilderCache 来减少分配

StringBuilderCache 是一个内部类，在 .NET 和 .NET Core 中可用。每当你需要创建多个 StringBuilder 的实例时，你可以使用 StringBuilderCache 来大大减少分配的成本。

StringBuilderCache 的工作原理是缓存一个 StringBuilder 实例，然后在需要一个新的 StringBuilder 实例时重新使用它。这减少了分配，因为你只需要在内存中拥有一个 StringBuilder 实例。

让我们用一些代码来说明这一点。在 Program.cs 文件中创建一个名为 StringBuilderBenchmarkDemo 的类。创建一个名为 AppendStringUsingStringBuilder 的方法，代码如下。

public string AppendStringUsingStringBuilder()
{
   
   
    var stringBuilder = new StringBuilder();
    stringBuilder.Append("First String");
    stringBuilder.Append("Second String");
    stringBuilder.Append("Third String");
    return stringBuilder.ToString();
}

上面的代码片段显示了如何使用 StringBuilder 对象来追加字符串。接下来创建一个名为 AppendStringUsingStringBuilderCache 的方法，代码如下。

public string AppendStringUsingStringBuilderCache()
{
   
   
    var stringBuilder = StringBuilderCache.Acquire();
    stringBuilder.Append("First String");
    stringBuilder.Append("Second String")