什么是替代char的最佳选择？

Question

我正在将一些Java代码移植到JavaScript。我有许多成员元素是char。将它们变成数字或字符串更有效率（其中字符串始终只包含一个字符）？ 更新： 在Java中，它目前的用法是：我有：

/** alignment is left. */
public static final char TAB_STOP_LEFT = 'l';

/** alignment is center. */
public static final char TAB_STOP_CENTER = 'c';

/** alignment is right. */
public static final char TAB_STOP_RIGHT = 'r';

private char tabStop;

然后我有很多地方要么给tabStop分配一个TAB_STOP_*值，要么测试tabStop的值是否等于特定的值。它不需要是l/c/r，我只是为了在调试器中更容易阅读而使用了这些值（此代码来自Java 1.3，早在枚举类型出现之前）。

最干净的方法是将它们定义为枚举类型，然后tabStop就成为一个数字。然而，如果每个字符都是一个长度为1的字符串，速度更快、占用内存更少，那我可以选择使用字符串。

更新2： 非常感谢Juan Mendes和JLRishe——非常详细。我决定采用枚举类型（即数字），因为两者之间的差异很小，而枚举类型可以使一切更清晰。

- David Thielen

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@pc-shooter 这完全是错误的。 - Jordan Running

我认为这取决于字符的使用方式。如果您正在进行二进制操作，请使用数字。如果它们用于表示Unicode字符（这似乎更有可能），请使用字符串。 - p.s.w.g

如果没有关于您的应用程序的更多具体信息，很难回答这个问题。通常，字符数据应存储为字符串值，但是如果您使用char太多，以至于将它们全部视为字符串可能会对内存使用/性能产生负面影响，或者如果您的代码基于它们的数字值进行大量处理，则可能有正当理由将它们存储为数字。 - JLRishe

@JLRishe - 我刚刚提供了更多信息。谢谢。 - David Thielen

@DavidThielen 请看我的回答，我认为答案取决于你将如何使用它。我发布了一个示例，似乎表明你应该使用字符串而不是整数。 - Ruan Mendes

Answer 1

JavaScript中没有char。您可以使用1个字符的字符串。如果您想要使用整数来节省内存，每当需要时都必须调用String.fromCharCode，这将创建一个String，因此我很难相信您会从存储整数中获得任何好处。

下面是一个测试，我使用一个int代表'a'，并使用字符串和int创建了一个更长的字符串http://jsperf.com/using-ints-as-chars 设置代码

var x = "a";
var y = 97;

从整数创建（383次/秒）

var str = '';
for (var i = 0; i < 100000; i++) {
   str += String.fromCharCode(y);
}

创建 1 个字符字符串（592 次/秒）更快

var str = '';
for (var i = 0; i < 100000; i++) {
   str += x;
}

如果您正在尝试在JS中模拟枚举，则可以使用字符串的一种简单方式，这样更容易调试。使用指针比较字符串，因此没有性能惩罚。

function Enum(key1, key2, ...) {
    for (var i = 0; i < arguments.length;; i++) {
        this[arguments[i]] = arguments[i];
    }
}

var Planets = new Enum('Earth', 'Mars', 'Venus');
//
if (someValue == Planets.Earth) {
    // console.log(Planets.Earth) -> outputs "Earth"
}

理想情况下，您无法将枚举与字符串进行测试。如果您有一个字符串并且想要与枚举进行比较，则需要先将其转换为枚举（以确保它是有效的字符串之一）。以下是更安全的枚举。

function EnumInstance(value) {  
    this.getValue = function() { // debug only
        return value;
    }
}

function Enum(enumValues) {
    for (var i = 0; i < arguments.length; i++) {
        this[arguments[i]] = new EnumInstance(arguments[i]);
    }
}

Enum.prototype.fromString = function(enumValue) {
    if ( !this[enumValue] ) {
        throw new Error('Invalid enum value: ' + enumValue);
    }
    return this[enumValue];
};


var Planets = new Enum('Earth', 'Venus', 'Mars');
// This outputs false, you can't compare the strings directly    
console.log("Are Planets.Earth and 'Earth' equal?", Planets.Earth == 'Earth');
// This outputs true, first convert into an enum
console.log("Are Planets.Earth and Planets.fromString('Earth') equal?",
    Planets.Earth == Planets.fromString('Earth'));
// If you try Planets.fromString('Pluto'), an exception will be thrown
try {
    var enumValue = Planets.fromString('Pluto')
} catch(e) {
    console.log(e);
}



console.log("Are Planets.Earth and 'Earth' equal?", Planets.Earth == 'Earth');
// This outputs true, first convert into an enum
console.log("Are Planets.Earth an 'Earth' equal?", 
    Planets.Earth == Planets.fromString('Earth'));

更新

如https://stackoverflow.com/users/1945651/jlrishe所述，字符串比较不使用地址比较，像常规的Object一样，因此等式测试将扫描字符串。因此，微小的优化是如果您要经常测试字符串的相等性，则使用数字而不是字符串。请注意，如果您使用我上面展示的“几乎类型安全”的枚举，则相等性检查仅针对指针。请参见http://jsperf.com/string-comparison-versus-number-comparison和Is JavaScript string comparison just as fast as number comparison?

- Ruan Mendes

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基于问题中的这一句话：“它不需要是 l/c/r，我只是为了在调试器中更容易阅读而使用了这些”，这似乎只是任意占位符，它们的实际值实际上在程序中并没有被使用，除了调试之外。但是对于这个启示性的分析给予赞扬。 - JLRishe

使用它们作为枚举时，将其设置为字符串，以便于阅读代码的人清楚明白。添加了一些关于枚举的代码，不必担心性能，而是要注重可用性。http://jsfiddle.net/2VMBx/2/ @JLRishe - Ruan Mendes

Answer 2

首先要记住的是“过早优化是万恶之源”，除非您担心这会影响应用程序的效率，否则这不太可能成为其性能瓶颈。

如果您的目标是提供类似枚举的功能，那么我认为数字与字符串之间的差异更不可能成为问题，但为了进一步缓解这些担忧，如果在整个应用程序中始终引用它们，则可以随时切换并测试哪个更有效，然后使用最好的一个。

在JavaScript中，与Java一样，字符串和其他对象都是按引用存储的，因此在您的情况下，单个字符的字符串的内存占用量基本上是不相关的，问题变成了该字符串的引用成本。我找不到任何确凿的信息，但我强烈怀疑这最多是64位，因为这是典型现代计算机上最大的地址大小。

因此，需要考虑以下问题：

1.内存使用情况 2.比较两个值的效率 3.调试的便利性

字符串、数字和对象在第一点上都应该相等，因为数字占用64位，引用占用64位。

在第二点上，它们非常匹配，因为我们可以相当安全地假设JavaScript引擎设计者会在比较两个字符串之前进行引用相等性检查，因此如果两个变量引用同一字符串实例，则应该与比较两个数字相当。

在第三点上，字符串比数字略有优势，因为您可以直接将其打印出来，而将数字转换为可理解的值需要一个转换步骤。

因此，我建议短期内坚持使用字符串，然后在遇到一些性能问题时重新评估。如果编写的代码良好，切换应该很容易。如上所述，如果您正在使用对一小组字符串的引用，则这些字符串的实际大小在很大程度上是不重要的。所以请随意使用“left”，“center”，“right”作为实际值，如果这使您的调试更加明智。

- JLRishe

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我不同意第一点：如果一个数字使用64位，那么一个字符串就会使用64位（指针）加上每个字符至少一个比特（这取决于编码），再加上包含在对象中的字段的大小（例如长度）。 - Pablo Lozano

@PabloLozano 我认为更重要的问题不是它需要多少内存。如果你计划使用 char 代码而不是字符串，那么你最终将不得不将整数转换为字符串，这会使它在大多数情况下运行更慢。请参阅我的答案。 - Ruan Mendes

如果他在整个应用程序中使用了一组三个预定义值，正如问题所述，那么如果它们是引用类型，则这些实际值的大小很快变得在数学上不重要。如果您有代码 var a =“hello！”; var b = a; var c = a;，则创建 b 和 c 的成本是每个指针的成本，而不是指针加上字符串 "hello" 的大小。 - JLRishe

@JLRishe 我认为你已经明白了。如果你必须将它们转换回字符串，那么就把它们变成字符串。然而，如果你将它们用作只读，那么这并不重要，因为你只是测试两个值是否指向同一个字符串。 - Ruan Mendes

@PabloLozano，OP接受了你的答案，因为你提供了一个链接，似乎满足了他对高性能的渴望。然而，OP没有问一个很好的问题，因为性能总是取决于你如何使用你的代码。OP只是想要一个规则，他们可以随时使用，而不需要思考，这从来不是一件好事...特别是当涉及到过早优化时。不要为了可能99%的时间都不重要的优化而使你的代码变得不可读。 - Ruan Mendes

Answer 3

和Java不同，JavaScript没有强类型，所以使用什么类型并不重要。

请阅读此链接：http://www.w3schools.com/js/js_datatypes.asp

var x;               // Now x is undefined
var x = 5;           // Now x is a Number
var x = "John";      // Now x is a String

如果您需要知道每种类型的内存使用情况，可以阅读本文档的第8节http://people.mozilla.org/~jorendorff/es5.html#sec-8。

The String type is the set of all finite ordered sequences of zero or more 16-bit unsigned integer values (“elements”)
The Number type has exactly 18437736874454810627 (that is, 264−253+3) values, representing the double-precision 64-bit

- Baptiste Pernet

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我一直跟着你，直到w3schools那部分。那么，来看看MDN上的这个页面怎么样？ - Tom Fenech

这并没有真正回答问题。OP正在询问使用字符串与数字表示字符值的效率，而JavaScript变量是动态类型与此无关。 - JLRishe

这并不能证明任何事情。 - Ruan Mendes

我其实不太明白它的意思，只是想指出一些资源以防有所帮助... - Baptiste Pernet

Answer 4

由于asm.js的效率提升基于始终使用数字，避免使用任何其他类型，因此我认为使用int更有效率。比较更容易（更快），并且需要更少的内存。

更新：这里有一个链接，提供V8（Chrome JS引擎）的性能提示。

- Pablo Lozano

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JavaScript运行时是否足够智能，如果一个变量只被赋予整数值，它会将数字视为整数？如果是这样的话，那就太棒了。 - David Thielen

你发布的链接甚至没有提到 asm.js 或 OP 所问的特定情况，请更明确地引用。 - Ruan Mendes

那里有2个链接，第一个是 asm.js 字母。 - Pablo Lozano