为什么Ruby没有真正的StringBuffer或StringIO？

Question

最近我读了一篇很好的文章，介绍了在Ruby中使用StringIO。但作者没有提到的是，StringIO只是一个"I"，没有"O"。例如，你无法这样做：

s = StringIO.new
s << 'foo'
s << 'bar'
s.to_s
# => should be "foo\nbar"
# => really is ''`

Ruby确实需要一个类似Java的StringBuffer。StringBuffer有两个重要用途，第一，它可以像Ruby的StringIO那样测试输出一半。第二，它们有助于从小部分组建长字符串——这是Joel多次提醒我们否则非常慢的事情。

有没有好的替代品？

确实，Ruby中的字符串是可变的，但这并不意味着我们应该总是依赖这种功能。如果stuff很大，例如这样做的性能和内存需求真的很糟糕。

result = stuff.map(&:to_s).join(' ')

在Java中做这件事的“正确”方法是：

result = StringBuffer.new("")
for(String s : stuff) {
  result.append(s);
}

虽然我的Java有点生疏。

- Gaius

---

“Mega Maid？”从未听说过。我也从未真正相信StringBuffers，但我总是使用它们，因为害怕有人看到我的代码。但实际上，这些东西真的有用吗？ - Dan Rosenstark

可能是对电影《星际大丑闻》的引用。 - Stephen Eilert

Mega Maid因为清除不良语言而被误删。 - Andrew Grimm

你的字符串连接示例与Java代码不等价。正如你所提到的，Ruby字符串是可变的，因此在Ruby中，你只需要执行以下操作：stuff.inject('') { |res, s| res << s.to_s }。你可以放心地依赖于Ruby字符串是可变的，它不会改变，因为这会破坏每一个现有的Ruby应用程序。 - Theo

我真的不明白为什么StringIO没有to_s方法。它是一个管理字符串的类，所以如果你想要那个字符串，你必须明确地要求它。 它应该有一个to_s方法，因为这是Ruby的约定，但它没有。（如果我错了，有人可以纠正我） - hcarreras

@Theo 在 Ruby 3 中，字符串字面量将是不可变的。但是我们仍然可以使用可变的 String.new 或 +''。 - Franklin Yu

Answer 1

我查看了关于StringIO的Ruby文档，看起来你需要的是StringIO#string，而不是StringIO#to_s

因此，请将您的代码更改为：

s = StringIO.new
s << 'foo'
s << 'bar'
s.string

- Mike Stone

Answer 2

像 Ruby 中的其他 IO 类型对象一样，当您向一个 IO 写入时，字符指针会前进。

>> s = StringIO.new
=> #<StringIO:0x3659d4>
>> s << 'foo'
=> #<StringIO:0x3659d4>
>> s << 'bar'
=> #<StringIO:0x3659d4>
>> s.pos
=> 6
>> s.rewind
=> 0
>> s.read
=> "foobar"

- Colin Curtin

---

我并不是真的需要这个，因为有StringIO#read，但我总是喜欢知道多种做法。+1 - James A. Rosen

啊，我的意思是 StringIO#string。 - James A. Rosen

Answer 3

我进行了一些基准测试，最快的方法是使用String#<<方法。使用StringIO稍微慢一些。

s = ""; Benchmark.measure{5000000.times{s << "some string"}}
=>   3.620000   0.100000   3.720000 (  3.970463)

>> s = StringIO.new; Benchmark.measure{5000000.times{s << "some string"}}
=>   4.730000   0.120000   4.850000 (  5.329215)

使用String#+方法拼接字符串是最慢的方法，速度要慢很多个数量级：

s = ""; Benchmark.measure{10000.times{s = s + "some string"}}
=>   0.700000   0.560000   1.260000 (  1.420272)

s = ""; Benchmark.measure{10000.times{s << "some string"}}
=>   0.000000   0.000000   0.000000 (  0.005639)

所以我认为，Ruby中与Java的StringBuffer等价的方法就是使用String#<<。

- jmanrubia

---

请问这个基准测试使用的是哪个版本的 Ruby？ - Jared Beck

哇，那么字符串应该是最快的答案。在 Ruby 2.1.5 上测试过，结果相同。 - Nikkolasg

当Ruby使字符串不可变时会发生什么？这些微小的优化最终会成为一种折磨。 - akostadinov

如果您想向非常长的字符串添加一些字符会发生什么？我认为使用StringIO会更快。 - nothing-special-here

字符串连接方案无法与冻结字符串文字一起使用，但是 StringIO 可以正常工作。 - KARASZI István

有趣的是看到 Ruby 和计算机在过去几年中变得更快了。在 Ruby 2.7.5 上，我按顺序得到了以下结果：0.856717（4.6倍速度更快），1.002285（5.3倍），0.553703（2.5倍），0.001409（3.9倍）。我使用的是2017年版的 MBP。 - psmith

Answer 4

你的例子在Ruby中可行 - 我刚试过了。

irb(main):001:0> require 'stringio'
=> true
irb(main):002:0> s = StringIO.new
=> #<StringIO:0x2ced9a0>
irb(main):003:0> s << 'foo'
=> #<StringIO:0x2ced9a0>
irb(main):004:0> s << 'bar'
=> #<StringIO:0x2ced9a0>
irb(main):005:0> s.string
=> "foobar"

除非我没理解你使用 to_s 的原因 - 否则它只会输出对象的 ID。

- palmsey

Answer 5

在 Ruby 中，String 是可变的，因此不像 Java 那样必须使用 StringBuffer。你可以通过修改现有的字符串来构建一个字符串，而不是每次都用 concat 构造新的字符串。

值得一提的是，你还可以使用特殊的字符串语法来构建一个字符串，该语法可以引用字符串中的其他变量，使字符串构造更加易读。例如：

first = "Mike"
last = "Stone"
name = "#{first} #{last}"

这些字符串不仅可以包含变量，还可以包含表达式，例如：

str = "The count will be: #{count + 1}"
count = count + 1

- Mike Stone

---

这确实是真的，对于短插值非常好用。但是对于构建像HTML页面这样的长字符串来说就不太好了。请参见http://en.wikipedia.org/wiki/Schlemiel_the_painter%27s_Algorithm。 - James A. Rosen

当然可以，但是对于构建HTML页面，为什么不使用专门用于此功能的东西，比如HAML或ERB呢？ - Earl Jenkins

关于“Schlemiel the Painter's algorithm”的问题，如果您像上面那样使用StringIO，则Joel Spolsky的批评不适用。 StringIO具有与文件一样的寻址指针。 每次无需重新计算字符串的结尾。 对于较长的字符串，您可以使用％{ }或Earl建议的库。 - CJ.