Python札记4：连接字符串使用join还是+号

Posted 2023-03-04 xietx1995

你应该知道，连接字符串既可以用join函数，也可以用+号：

a = "hello " + "world"
b = " ".join(["hello", "world"])
print(a) # hello world
print(b) # hello world

两种方法的输出是相同的，那么它们的性能有什么区别呢？我们来做个试验：

import timeit

def concat1(strlist):
  return "".join(strlist)

def concat2(strlist):
  result = ""
  for s in strlist:
    result += s
  return result

if __name__ == "__main__":
  strlist = ["a very long string" for n in range(100000)]
  timer1 = timeit.Timer("concat1(strlist)", "from __main__ import strlist, concat1")
  timer2 = timeit.Timer("concat2(strlist)", "from __main__ import strlist, concat2")
  t1 = timer1.timeit(number=100)
  t2 = timer2.timeit(number=100)
  print("join: :.2f, plus: :.2f".format(t1, t2)) # 输出 join: 0.18, plus: 2.00 

我们用timeit模块对两个函数进行了测试，可以看到，join函数的速度约为使用+号运算符的11倍（不同设备上的结果可能不同）。原因如下：

使用+号时，如果有两个字符串拼接，则创建一块新的内存，然后将拼接后的结果拷贝到新内存块中，接着继续拼接余下的字符串，又会进行同样的操作，假如拼接100次，那么就会进行100次内存分配操作；同时，过程中还会伴随不停地销毁不再需要的字符串，所以是非常耗时的。如下图所示：

使用join函数时，首先会计算所有要拼接字符串的总长度，然后一次性分配所有内存；接着将所有字符串全部拼接起来，放入该内存块中。如下图所示：

所以，在连接字符串时，优先考虑使用join函数。

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