VB.NET中字符串的替換

Question

我可以用字符串替換字符的速度有多快？

所以這個問題的背景是這樣的：我們有幾個應用程序通過套接字與客戶的應用程序進行通信。這些套接字消息包含需要用預定字符串（例如「{Nul}」}替換的非可打印字符（例如，chr（0）），因爲套接字消息保存在日誌文件中。每個日誌消息將需要有替換的字符。

現在，我開始對這個小小的冒險指數從this MSDN link這是我從不同的崗位從這個網站上發現。

我們當前使用的方法......在一天的開始...正在使用StringBuilder檢查所有可能的替換，例如...

Public Function ReplaceSB(ByVal p_Message As String) As String 
     Dim sb As New System.Text.StringBuilder(p_Message) 

     sb.Replace(Chr(0), "{NUL}") 
     sb.Replace(Chr(1), "{SOH}") 

     Return sb.ToString 
    End Function 

現在，當博客文章指出將StringBuilder退出並使用string.replace確實會產生更快的結果。 （實際上，使用StringBuilder的是整天這樣做的最慢的方法。）

p_Message = p_Message.Replace(Chr(0), "{NUL}") 
    p_Message = p_Message.Replace(Chr(1), "{SOH}") 

知道，不是每一個消息都需要經過這個過程中，我認爲它會節省時間，不必處理這些消息是可以被排除在外。所以使用正則表達式我首先搜索字符串，然後確定是否需要處理。這與使用string.replace大致相同，基本上是節省了不處理所有字符串的時間，但是由於使用正則表達式檢查所有字符串而浪費時間。

然後有人建議嘗試使用一些數組，它們的索引與舊的和新的匹配，並用它來處理消息。所以它會是這樣的...

Private chrArray() As Char = {Chr(0), Chr(1)} 
Private strArray() As String = {"{NUL}", "{SOH}"} 

Public Function TestReplace(ByVal p_Message As String) As String 
    Dim i As Integer 

    For i = 0 To ((chrArray.Length) - 1) 
     If p_Message.Contains(chrArray(i).ToString) Then 
      p_Message = p_Message.Replace(chrArray(i), strArray(i)) 
     End If 
    Next 

    Return p_Message 
End Function 

這是迄今爲止我發現處理這些消息的最快方式。我已經嘗試了各種其他方式來解決這個問題，比如將傳入的字符串轉換爲字符數組，並且同時嘗試通過字符串而不是chrArray進行循環。

所以我的問題是：我可以做得更快嗎？我錯過了什麼？

Answer 1

您可以通過減少一些查找來獲得更多的速度。舉例如下：

If p_Message.Contains(chrArray(i).ToString) Then 

.Contains方法是O（n）。在最糟糕的情況下，你會遍歷整個字符串中的所有字符而沒有發現任何東西，所以你期望至少遍歷數組中每個字符的一次，所以它的O（nm）其中n是你的字符串和m是你正在替換的字符數。

你可能會得到一個更好一點的表現做了如下（我的VB-FU是生鏽的，尚未經過測試;））：

Private Function WriteToCharList(s as String, dest as List(Of Char)) 
    for each c as Char in s 
     dest.Add(c) 
    Next 
End Function 

Public Function TestReplace(ByVal p_Message As String) As String 
    Dim chars as new List(Of Char)(p_Message.Length) 

    For each c as Char in p_Message 
     Select Case c 
      Case Chr(0): WriteToCharList("{NUL}", chars) 
      Case Chr(1): WriteToCharList("{SOH}", chars) 
      Case Else: chars.Add(c); 
     End Select 
    Next 

    Return New String(chars) 
End Function 

這將在p_Message遍歷字符最多兩次（一次遍歷，一次當字符串構造函數複製char數組時），使這個函數成爲O（n）。

Answer 2

StringBuilder在.NET中提供最快的Replace（）函數。

Answer 3

一對夫婦在這裏一般注意事項：

1. 您可能能夠通過使用普通的.IndexOf()或.Contains()搜索，以改善搜索功能，因爲你只是尋找單個字符。
2. 您可以通過直接從函數返回StringBuilder對象併爲其他接受字符串構建器作爲輸入或調用.ToString（）稍後處理的函數提供重載，從而提高總吞吐量（注意：您也可以在已經是字符串的對象上調用.ToString（））
3. 您應該一定能夠通過在鏈的更上方使用StringReader/TextReader來進一步提高性能/吞吐量，並繼續將所有內容視爲不斷流入鏈中的流。

在最起碼你可以修改你的最後一個方法是這樣的：

Public Function TestReplace(ByVal p_Message As String) As String 
    Static chrArray() As Char = {ChrW(0), ChrW(1)} 
    Static strArray() As String = {"{NUL}", "{SOH}"} 

    Dim rdr As New StringReader(p_Message) 
    Dim result As New StringWriter() 

    Dim i As Integer 
    While (i = rdr.Read()) <> -1 
     Dim c As Char = ChrW(i) 
     Dim index As Integer = Array.IndexOf(chrArray, c) 
     If index >= 0 Then result.Write(strArray(index)) Else result.Write(c) 
    End While 

    Return result.ToString() 
End Function 

請注意，您的基準，將在很大程度上取決於那種你在它扔串的，所以一定要確保你使用最有代表性的樣本（它應該是一個好大小的樣本）是可能的。

Answer 4

看看這個example。它有一些比較兩種方法的基準統計數據。

Answer 5

這也應該更快：

Private Shared strList As New Dictionary(Of Char, String) 

    Shared Sub New() 
     strList.Add(Chr(0), "{NUL}") 
     strList.Add(Chr(1), "{SOH}") 
    End Sub 

    Public Function TestReplace(ByVal p_Message As String) As String 
     For Each c As Char In strList.Keys 
      If p_Message.IndexOf(c) <> -1 Then 
       p_Message = p_Message.Replace(c, strList(c)) 
      End If 
     Next 

     Return p_Message 
    End Function