C#字串串連的效率問題

C#字串串連常用的四種方式：StringBuilder、+、string.Format、List<string>。

1.+的方式

string sql = "update tableName set int1=" + int1.ToString() + ",int2=" + int2.ToString() + ",int3=" + int3.ToString() + " where id=" + id.ToString();

編譯器會最佳化為：

string sql = string.Concat(new string[] { "update tableName set int1=", int1.ToString(), ",int2=", int2.ToString(), ",int3=", int3.ToString(), " where id=", id.ToString() });

下面是string.Concat的實現：

public static string Concat(params string[] values)

{
    int totalLength = 0;
    if (values == null)

    {
        throw new ArgumentNullException("values");

    }
    string[] strArray = new string[values.Length];
    for (int i = 0; i < values.Length; i++)

    {
        string str = values[i];

        strArray[i] = (str == null) ? Empty : str;

        totalLength += strArray[i].Length;
        if (totalLength < 0)

        {
            throw new OutOfMemoryException();

        }

    }
    return ConcatArray(strArray, totalLength);

}
private static string ConcatArray(string[] values, int totalLength)

{
    string dest = FastAllocateString(totalLength);
    int destPos = 0;
    for (int i = 0; i < values.Length; i++)

    {

        FillStringChecked(dest, destPos, values[i]);

        destPos += values[i].Length;

    }
    return dest;

}
private static unsafe void FillStringChecked(string dest, int destPos, string src)

{
    int length = src.Length;
    if (length > (dest.Length - destPos))

    {
        throw new IndexOutOfRangeException();

    }
    fixed (char* chRef = &dest.m_firstChar)

    {
        fixed (char* chRef2 = &src.m_firstChar)

        {

            wstrcpy(chRef + destPos, chRef2, length);

        }

    }

}

先計算目標字串的長度，然後申請相應的空間，最後逐一複製，時間複雜度為o(n)，常數為1。固定數量的字串串連效率最高的是+。但是字串的連+不要拆成多條語句，比如：

string sql = "update tableName set int1=";
sql += int1.ToString();
sql += ...

這樣的代碼，不會被最佳化為string.Concat，就變成了效能殺手，因為第i個字串需要複製n-i次，時間複雜度就成了o(n^2)。

2.StringBuilder的方式

如果字串的數量不固定，就用StringBuilder，一般情況下它使用2n的空間來保證o(n)的整體時間複雜度，常數項接近於2。

因為這個演算法的實用與高效，.net類庫裡面有很多動態集合都採用這種犧牲空間換取時間的方式，一般來說效果還是不錯的。

3.string.Format的方式

它的底層是StringBuilder，所以其效率與StringBuiler相似。

4.List<string>它可以轉換為string[]後使用string.Concat或string.Join，很多時候效率比StringBuiler更高效。List與StringBuilder採用的是同樣的動態集合演算法，時間複雜度也是O(n)，與StringBuilder不同的是：List的n是字串的數量，複製的是字串的引用；StringBuilder的n是字串的長度，複製的資料。不同的特性決定的它們各自的適應環境，當子串比較大時建議使用List<string>，因為複製引用比複製資料划算。而當子串比較小，比如平均長度小於8，特別是一個一個的字元，建議使用StringBuilder。

總結：

1>固定數量的字串串連+的效率是最高的；

2>當字串的數量不固定，並且子串的長度小於8，用StringBuiler的效率高些。

3>當字串的數量不固定，並且子串的長度大於8，用List<string>的效率高些。