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在这个热点代码路径中不要使用StringBuilder或foreach。

.netoptimizationforeachsignalrstringbuilder
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我正在浏览开源项目SignalR的源代码，发现这个差异代码标题为"不要在此热点代码路径中使用StringBuilder或foreach"：

-           public static string MakeCursor(IEnumerable<Cursor> cursors)
+           public static string MakeCursor(IList<Cursor> cursors)
            { 
-               var sb = new StringBuilder();
-               bool first = true;
-               foreach (var c in cursors)
+               var result = "";
+               for (int i = 0; i < cursors.Count; i++)
                {
-                   if (!first)
+                   if (i > 0)
                    {
-                       sb.Append('|');
+                       result += '|';
                    }
-                   sb.Append(Escape(c.Key));
-                   sb.Append(',');
-                   sb.Append(c.Id);
-                   first = false;
+                   result += Escape(cursors[i].Key);
+                   result += ',';
+                   result += cursors[i].Id;
                }
-               return sb.ToString();
+               return result;
            }

我知道为什么 foreach 有时会不太高效，而且它被 for 取代了。

然而，我学习并体验到 StringBuilder 是连接字符串的最有效方式。所以我想知道作者为什么决定用标准的连接方法来替换它。

使用 StringBuilder 有什么问题或普遍的缺点吗？

8
你怎么认为foreach比for效率低？这取决于实现方式。此外，在这种情况下，重复字符串连接看起来像是个糟糕的想法，尤其是如果有大量光标。 - Jon Skeet
1
非常同意Jon的观点。如果StringBuilder版本的性能比连接版本差，我会感到惊讶。根据循环迭代次数的不同，如果StringBuilder使用更大的初始容量进行初始化，则可能有助于防止一些“隐藏”的隐式对象初始化。您已经测量/分析了这两个版本以进行比较吗？ - Jens H
4
你应该向@dfowler提问 :) - Paolo Moretti
3
我已经修改了代码，效果非常显著，避免了大量无用的枚举器分配（GetEnumerator()），假设这段代码每秒会执行数百万次，那么优化后的性能提升非常可观。请查看最新版本：https://github.com/SignalR/SignalR/blob/master/SignalR/MessageBus/MessageBus.cs#L546 - davidfowl
2
请跟进https://gist.github.com/3703926。 - davidfowl
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5个回答
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大卫，不使用foreach而仍然使用StringBuilder怎么样？ - Anthony Mills
非常感谢您抽出时间建立一个原型来展示这些更改的优点。如果我理解正确，StringBuilder更适合处理长字符串，而不是在长循环中一个接一个地处理短字符串。 - Larry
你不应该链接到主分支，而是链接到项目历史记录中的特定提交 -_- " - Cetin Sert
1
如果您关注性能，我认为正确的方法是只读一次.Count，如果它等于1，则返回cursors[0].Key + ',' + cursors[0].id; 如果等于2，则返回cursors[0].Key + ',' + cursors[0].id + '|' + cursors[1].Key + ',' + cursors[1].id（注意：没有循环，因此只有一个字符串分配）。如果大于两个，我可能会使用StringBuilder，在每个项目后面添加|并在最后减少长度，然后进行最终的ToString()；最佳性能可能是分配大小为Count*4的数组，然后... - supercat
使用循环填充数组，包括第一个项目的“|”，将第一个项目替换为空字符串，然后进行单个连接，以“”，cursors [0] .Key，“，”，cursors [0] .id，“|”，cursors [1] .key，“，”，cursors [1] .id等方式填充。 数组分配一次，临时字符串为零。 - supercat
听起来像是一个可供衡量的替代实现。在gist中添加评论并将其加入个人资料！ - davidfowl
3

希望更改这个代码的人实际上有测量差异的能力。

  • 每次实例化新的字符串构建器都会产生开销，这也会给内存/垃圾回收带来压力。
  • 编译器可以为简单的连接生成类似于字符串构建器的代码。
  • FOR循环实际上可能更慢，因为它可能需要边界检查，而foreach循环不需要进行边界检查，因为编译器“知道”它们在范围内。
2
通过与 David Fowler 在 JabbR 上了解项目并跟踪其进展，我几乎可以确定这正是促成了这个变化的原因。他花了很多时间使用 CLRProfiler 等工具进行测量，并处理所有正在创建的垃圾。希望他能在主题讨论中提供具体细节。 - Drew Marsh
2
这取决于提供给函数的 Cursor 的数量。
大多数比较两种方法的结果似乎更支持使用 StringBuilder 而不是字符串连接，尤其是在连接4-10个字符串时。如果我没有明确的理由不这样做（例如对于我的问题/应用程序，两种方法的性能比较），我很可能会更喜欢使用 StringBuilder。我会考虑在 StringBuilder 中预先分配一个缓冲区，以避免（许多）重新分配。
有关此主题的一些讨论，请参见String concatenation vs String Builder. Performance和Concatenating with StringBuilders vs. Strings。
1
感谢提供的信息。这个相关的SO问题也非常有趣：https://dev59.com/hnRB5IYBdhLWcg3wr48V - Larry
1

我会把我的钱投资在

           StringBuilder sb = new StringBuilder();
           bool first = true;
           foreach (Cursor c in cursors)
           {
                if (first)
                {
                   first = false;  // only assign it once
                }
                else
                {
                    sb.Append('|');
                }
                sb.Append(Escape(c.Key) + ',' + c.Id);
            }
            return sb.ToString();

但我会把我的钱和dfowler的更新放在一起。请查看他回答中的链接。

1
你要进行多少次字符串拼接？如果很多次，使用 StringBuilder。如果只是几次，那么创建 StringBuilder 的开销将超过任何优势。
请注意，在这种情况下，我们只需要到达两个光标就可以得到7个字符串连接，这相当恶劣。 - Jon Skeet
不一定 - 对于未知大小的数据，你可能需要多次重新分配内部缓冲区。这 可能 会很昂贵。 - Oded
那么正确的方法不是应该看游标的数量，对于很少的游标使用一条路径（String），对于很多的游标使用另一条路径（StringBuilder）吗？ - Matt Kerr
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可以查看英文原文，
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