php 字符串连接,性能

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【中文标题】php 字符串连接,性能【英文标题】:php String Concatenation, Performance 【发布时间】:2010-09-12 13:12:30 【问题描述】:

在 Java 和 C# 等语言中,字符串是不可变的,一次构建一个字符串的计算成本可能很高。在上述语言中,有一些库类可以降低这种成本,例如 C# System.Text.StringBuilder 和 Java java.lang.StringBuilder

php(4 或 5;我对两者都感兴趣)是否有此限制?如果有,是否有类似的解决方案可用?

【问题讨论】:

【参考方案1】:

不,PHP 中没有 stringbuilder 类的类型,因为字符串是可变的。

话虽如此,构建字符串有不同的方法,具体取决于您在做什么。

例如,echo 将接受逗号分隔的标记作为输出。

// This...
echo 'one', 'two';

// Is the same as this
echo 'one';
echo 'two';

这意味着你可以在不实际使用连接的情况下输出一个复杂的字符串,这样会更慢

// This...
echo 'one', 'two';

// Is faster than this...
echo 'one' . 'two';

如果您需要在变量中捕获此输出,您可以使用output buffering functions 来实现。

另外,PHP 的数组性能非常好。如果你想做一个逗号分隔的值列表,只需使用 implode()

$values = array( 'one', 'two', 'three' );
$valueList = implode( ', ', $values );

最后,确保您熟悉 PHP's string type,它是不同的分隔符,以及每个分隔符的含义。

【讨论】:

尽可能使用单引号。 为什么不用双引号? @gekannt 因为 PHP 扩展/解释变量以及用双引号括起来的字符串中的额外转义序列。例如,$x = 5; echo "x = $x"; 将打印 x = 5$x = 5; echo 'x = $x'; 将打印 x = $x 可以需要扩展也可以不扩展/解释,视情况而定 有点神话,单引号的事情:nikic.github.io/2012/01/09/…【参考方案2】:

我对此很好奇,所以我进行了测试。我使用了以下代码:

<?php
ini_set('memory_limit', '1024M');
define ('CORE_PATH', '/Users/foo');
define ('DS', DIRECTORY_SEPARATOR);

$numtests = 1000000;

function test1($numtests)

    $CORE_PATH = '/Users/foo';
    $DS = DIRECTORY_SEPARATOR;
    $a = array();

    $startmem = memory_get_usage();
    $a_start = microtime(true);
    for ($i = 0; $i < $numtests; $i++) 
        $a[] = sprintf('%s%sDesktop%sjunk.php', $CORE_PATH, $DS, $DS);
    
    $a_end = microtime(true);
    $a_mem = memory_get_usage();

    $timeused = $a_end - $a_start;
    $memused = $a_mem - $startmem;

    echo "TEST 1: sprintf()\n";
    echo "TIME: $timeused\nMEMORY: $memused\n\n\n";


function test2($numtests)

    $CORE_PATH = '/Users/shigh';
    $DS = DIRECTORY_SEPARATOR;
    $a = array();

    $startmem = memory_get_usage();
    $a_start = microtime(true);
    for ($i = 0; $i < $numtests; $i++) 
        $a[] = $CORE_PATH . $DS . 'Desktop' . $DS . 'junk.php';
    
    $a_end = microtime(true);
    $a_mem = memory_get_usage();

    $timeused = $a_end - $a_start;
    $memused = $a_mem - $startmem;

    echo "TEST 2: Concatenation\n";
    echo "TIME: $timeused\nMEMORY: $memused\n\n\n";


function test3($numtests)

    $CORE_PATH = '/Users/shigh';
    $DS = DIRECTORY_SEPARATOR;
    $a = array();

    $startmem = memory_get_usage();
    $a_start = microtime(true);
    for ($i = 0; $i < $numtests; $i++) 
        ob_start();
        echo $CORE_PATH,$DS,'Desktop',$DS,'junk.php';
        $aa = ob_get_contents();
        ob_end_clean();
        $a[] = $aa;
    
    $a_end = microtime(true);
    $a_mem = memory_get_usage();

    $timeused = $a_end - $a_start;
    $memused = $a_mem - $startmem;

    echo "TEST 3: Buffering Method\n";
    echo "TIME: $timeused\nMEMORY: $memused\n\n\n";


function test4($numtests)

    $CORE_PATH = '/Users/shigh';
    $DS = DIRECTORY_SEPARATOR;
    $a = array();

    $startmem = memory_get_usage();
    $a_start = microtime(true);
    for ($i = 0; $i < $numtests; $i++) 
        $a[] = "$CORE_PATH$DSDesktop$DSjunk.php";
    
    $a_end = microtime(true);
    $a_mem = memory_get_usage();

    $timeused = $a_end - $a_start;
    $memused = $a_mem - $startmem;

    echo "TEST 4: Braced in-line variables\n";
    echo "TIME: $timeused\nMEMORY: $memused\n\n\n";


function test5($numtests)

    $a = array();

    $startmem = memory_get_usage();
    $a_start = microtime(true);
    for ($i = 0; $i < $numtests; $i++) 
        $CORE_PATH = CORE_PATH;
        $DS = DIRECTORY_SEPARATOR;
        $a[] = "$CORE_PATH$DSDesktop$DSjunk.php";
    
    $a_end = microtime(true);
    $a_mem = memory_get_usage();

    $timeused = $a_end - $a_start;
    $memused = $a_mem - $startmem;

    echo "TEST 5: Braced inline variables with loop-level assignments\n";
    echo "TIME: $timeused\nMEMORY: $memused\n\n\n";


test1($numtests);
test2($numtests);
test3($numtests);
test4($numtests);
test5($numtests);

... 并得到以下结果。附图片。显然, sprintf 是效率最低的方法,无论是在时间还是内存消耗方面。 编辑:在另一个选项卡中查看图像,除非你有鹰眼。

【讨论】:

应该还有 1 个测试:类似于 test2,但将 . 替换为 ,(当然没有输出缓冲区) 非常有用,谢谢。字符串连接似乎是要走的路。他们会尝试优化这一点是有道理的。【参考方案3】:

在 PHP 中不需要 StringBuilder 类比。

我做了几个简单的测试:

在 PHP 中:

$iterations = 10000;
$stringToAppend = 'TESTSTR';
$timer = new Timer(); // based on microtime()
$s = '';
for($i = 0; $i < $iterations; $i++)

    $s .= ($i . $stringToAppend);

$timer->VarDumpCurrentTimerValue();

$timer->Restart();

// Used purlogic's implementation.
// I tried other implementations, but they are not faster
$sb = new StringBuilder(); 

for($i = 0; $i < $iterations; $i++)

    $sb->append($i);
    $sb->append($stringToAppend);

$ss = $sb->toString();
$timer->VarDumpCurrentTimerValue();

在 C# (.NET 4.0) 中:

const int iterations = 10000;
const string stringToAppend = "TESTSTR";
string s = "";
var timer = new Timer(); // based on StopWatch

for(int i = 0; i < iterations; i++)

    s += (i + stringToAppend);


timer.ShowCurrentTimerValue();

timer.Restart();

var sb = new StringBuilder();

for(int i = 0; i < iterations; i++)

    sb.Append(i);
    sb.Append(stringToAppend);


string ss = sb.ToString();

timer.ShowCurrentTimerValue();

结果:

10000 次迭代: 1) PHP,普通串联:~6ms 2) PHP,使用 StringBuilder:~5 毫秒 3) C#,普通串联:~520ms 4) C#,使用 StringBuilder:~1ms

100000 次迭代: 1) PHP,普通串联:~63ms 2) PHP,使用 StringBuilder:~555ms 3) C#,普通串联:~91000ms // !!! 4) C#,使用 StringBuilder:~17ms

【讨论】:

Java 在这方面与 C# 差不多。虽然后来的版本在编译时做了一些优化来帮助缓解这个问题。过去的情况是(在 1.4 和更早版本中,甚至可能在 1.6 中),如果要连接 3 个或更多元素,最好使用 StringBuffer/Builder。虽然在循环中,但您仍然需要使用 StringBuilder。 换句话说,PHP 是为那些不想担心底层考虑的人设计的,它在字符串类型内部进行字符串缓冲。这与 PHP 上的字符串“可变”无关。增加字符串的长度仍然需要将内存复制到更大的内存,除非您维护一个缓冲区以使其增长。 顺便说一句,这应该是公认的答案。当前的热门答案甚至没有真正回答这个问题。【参考方案4】:

当您进行定时比较时,差异是如此之小以至于它不是很相关。选择使您的代码更易于阅读和理解的选择会带来更多收益。

【讨论】:

确实,担心这个完全是愚蠢的,因为通常有更重要的问题需要担心,比如数据库设计、大 O() 分析和正确的分析。 确实如此,但我已经看到在 Java 和 C# 中使用可变字符串类(与 s += "blah" 相比)确实显着提高了性能的情况。 这种性能优化很重要,当您必须在一个 while 循环中操作具有数十万个字符的字符串时,只有当 PHP 超出执行时间或内存时才会中断 - 我的情况【参考方案5】:

我知道你在说什么。我刚刚创建了这个简单的类来模拟 Java StringBuilder 类。

class StringBuilder 

  private $str = array();

  public function __construct()  

  public function append($str) 
    $this->str[] = $str;
  

  public function toString() 
    return implode($this->str);
  


【讨论】:

不错的解决方案。在append 函数的末尾,您可以添加return $this; 以允许方法链接:$sb-&gt;append("one")-&gt;append("two"); 这在 PHP 中是完全没有必要的。事实上,我敢打赌,这比进行常规连接要慢得多。 ryeguy:是的,因为字符串在 PHP 中是可变的,所以这种方法是“不必要的”,该人要求提供与 Java 的 StringBuilder 类似的实现,所以你去吧......我不会说它是“显着”慢,我认为你有点戏剧化。实例化管理字符串构建的类的开销可能包括成本,但可以扩展 StringBuilder 类的有用性以包括字符串上的其他方法。我将研究通过在类中实现类似的东西并尝试回发来实现额外的开销。 ...他再也没有音讯了。【参考方案6】:

PHP 字符串是可变的。您可以像这样更改特定字符:

$string = 'abc';
$string[2] = 'a'; // $string equals 'aba'
$string[3] = 'd'; // $string equals 'abad'
$string[5] = 'e'; // $string equals 'abad e' (fills character(s) in between with spaces)

您可以像这样将字符附加到字符串:

$string .= 'a';

【讨论】:

我不是 php 专家。 "$string .= 'a'" 不是 "$string = $string . 'a'" 的缩写形式吗,php 没有创建新字符串(也没有更改旧字符串)? 是的,它是一个简短的形式。但是对于您的第二个问题,PHP 的内部行为实际上就像用一个字节长的字符串替换字符串一样。但在内部,它确实像 StringBuilder 一样缓冲。【参考方案7】:

我在本文末尾编写了代码来测试不同形式的字符串连接,它们在内存和时间足迹上几乎完全相同。

我使用的两种主要方法是将字符串相互连接,然后用字符串填充数组,然后将它们内爆。我在 php 5.6 中使用 1MB 字符串添加了 500 个字符串(所以结果是 500MB 字符串)。 在测试的每次迭代中,所有内存和时间足迹都非常接近(大约 $IterationNumber*1MB)。两个测试的运行时间分别为 50.398 秒和 50.843 秒,这很可能在可接受的误差范围内。

不再引用的字符串的垃圾收集似乎非常直接,即使没有离开范围。由于字符串是可变的,因此实际上不需要额外的内存。

但是,以下测试表明,在连接字符串时 的峰值内存使用量有所不同。

$OneMB=str_repeat('x', 1024*1024);
$Final=$OneMB.$OneMB.$OneMB.$OneMB.$OneMB;
print memory_get_peak_usage();

结果=10,806,800 字节(~10MB 不含初始 PHP 内存占用)

$OneMB=str_repeat('x', 1024*1024);
$Final=implode('', Array($OneMB, $OneMB, $OneMB, $OneMB, $OneMB));
print memory_get_peak_usage();

结果=6,613,320 字节(约 6MB 不含初始 PHP 内存占用)

因此,实际上在内存方面非常大的字符串连接可能存在显着差异(我在创建非常大的数据集或 SQL 查询时遇到过此类示例)。

但根据数据,即使这个事实也是有争议的。例如,将 1 个字符连接到一个字符串以获得 5000 万字节(即 5000 万次迭代)在 5.97 秒内最多需要 50,322,512 字节(~48MB)。在执行数组方法时,最终使用 7,337,107,176 字节(~6.8GB)在 12.1 秒内创建了数组,然后又花费了 4.32 秒来组合数组中的字符串。

Anywho... 下面是我在开头提到的基准代码,它显示方法几乎相同。它会输出一个漂亮的 html 表格。

<?
//Please note, for the recursion test to go beyond 256, xdebug.max_nesting_level needs to be raised. You also may need to update your memory_limit depending on the number of iterations

//Output the start memory
print 'Start: '.memory_get_usage()."B<br><br>Below test results are in MB<br>";

//Our 1MB string
global $OneMB, $NumIterations;
$OneMB=str_repeat('x', 1024*1024);
$NumIterations=500;

//Run the tests
$ConcatTest=RunTest('ConcatTest');
$ImplodeTest=RunTest('ImplodeTest');
$RecurseTest=RunTest('RecurseTest');

//Output the results in a table
OutputResults(
  Array('ConcatTest', 'ImplodeTest', 'RecurseTest'),
  Array($ConcatTest, $ImplodeTest, $RecurseTest)
);

//Start a test run by initializing the array that will hold the results and manipulating those results after the test is complete
function RunTest($TestName)

  $CurrentTestNums=Array();
  $TestStartMem=memory_get_usage();
  $StartTime=microtime(true);
  RunTestReal($TestName, $CurrentTestNums, $StrLen);
  $CurrentTestNums[]=memory_get_usage();

  //Subtract $TestStartMem from all other numbers
  foreach($CurrentTestNums as &$Num)
    $Num-=$TestStartMem;
  unset($Num);

  $CurrentTestNums[]=$StrLen;
  $CurrentTestNums[]=microtime(true)-$StartTime;

  return $CurrentTestNums;


//Initialize the test and store the memory allocated at the end of the test, with the result
function RunTestReal($TestName, &$CurrentTestNums, &$StrLen)

  $R=$TestName($CurrentTestNums);
  $CurrentTestNums[]=memory_get_usage();
  $StrLen=strlen($R);


//Concatenate 1MB string over and over onto a single string
function ConcatTest(&$CurrentTestNums)

  global $OneMB, $NumIterations;
  $Result='';
  for($i=0;$i<$NumIterations;$i++)
  
    $Result.=$OneMB;
    $CurrentTestNums[]=memory_get_usage();
  
  return $Result;


//Create an array of 1MB strings and then join w/ an implode
function ImplodeTest(&$CurrentTestNums)

  global $OneMB, $NumIterations;
  $Result=Array();
  for($i=0;$i<$NumIterations;$i++)
  
    $Result[]=$OneMB;
    $CurrentTestNums[]=memory_get_usage();
  
  return implode('', $Result);


//Recursively add strings onto each other
function RecurseTest(&$CurrentTestNums, $TestNum=0)

  Global $OneMB, $NumIterations;
  if($TestNum==$NumIterations)
    return '';

  $NewStr=RecurseTest($CurrentTestNums, $TestNum+1).$OneMB;
  $CurrentTestNums[]=memory_get_usage();
  return $NewStr;


//Output the results in a table
function OutputResults($TestNames, $TestResults)

  global $NumIterations;
  print '<table border=1 cellspacing=0 cellpadding=2><tr><th>Test Name</th><th>'.implode('</th><th>', $TestNames).'</th></tr>';
  $FinalNames=Array('Final Result', 'Clean');
  for($i=0;$i<$NumIterations+2;$i++)
  
    $TestName=($i<$NumIterations ? $i : $FinalNames[$i-$NumIterations]);
    print "<tr><th>$TestName</th>";
    foreach($TestResults as $TR)
      printf('<td>%07.4f</td>', $TR[$i]/1024/1024);
    print '</tr>';
  

  //Other result numbers
  print '<tr><th>Final String Size</th>';
  foreach($TestResults as $TR)
    printf('<td>%d</td>', $TR[$NumIterations+2]);
  print '</tr><tr><th>Runtime</th>';
    foreach($TestResults as $TR)
      printf('<td>%s</td>', $TR[$NumIterations+3]);
  print '</tr></table>';

?>

【讨论】:

谢谢你。 array_push 比在我的代码中连接字符串快 100 倍。【参考方案8】:

是的。他们是这样。例如,如果您想同时回显几个字符串,请使用

回声 str1,str2,str3

而不是

echo str1.str2.str3 让它更快一点。

【讨论】:

这个功能是这样工作的吗? $newstring = str1.srt2.str3;回声 $newstring;【参考方案9】:

首先,如果您不需要连接字符串,请不要这样做:这样做总是会更快

echo $a,$b,$c;

echo $a . $b . $c;

但是,至少在 PHP5 中,字符串连接确实非常快,尤其是在给定字符串只有一个引用的情况下。我猜解释器在内部使用了类似StringBuilder 的技术。

【讨论】:

【参考方案10】:

我刚遇到这个问题:

$str .= '字符串连接。 ';

对比

$str = $str 。 '字符串连接。 ';

到目前为止,似乎没有人对此进行过比较。 50.000 次迭代和 php 7.4 的结果非常疯狂:

字符串 1:0.0013918876647949

字符串 2:1.1183910369873

Faktor: 803 !!!

$currentTime = microtime(true);
$str = '';
for ($i = 50000; $i > 0; $i--) 
    $str .= 'String concatenation. ';

$currentTime2 = microtime(true);
echo "String 1: " . ( $currentTime2 - $currentTime);

$str = '';
for ($i = 50000; $i > 0; $i--) 
    $str = $str . 'String concatenation. ';

$currentTime3 = microtime(true);
echo "<br>String 2: " . ($currentTime3 - $currentTime2);

echo "<br><br>Faktor: " . (($currentTime3 - $currentTime2) / ( $currentTime2 - $currentTime));

有人可以确认吗?我遇到了这个问题,因为我从一个大文件中删除了一些行,方法是读取并再次将想要的行附加到一个字符串中。

使用 .= 解决了我的所有问题。在我超时之前!

【讨论】:

【参考方案11】:

如果您在 PHP 字符串中放置变量值,我知道使用内联变量包含会稍微快一些(这不是它的正式名称 - 我不记得是什么了)

$aString = 'oranges';
$compareString = "comparing apples to $aString!";
echo $compareString
   comparing apples to oranges!

必须在双引号内才能工作。也适用于数组成员(即

echo "You requested page id $_POST['id']";

)

【讨论】:

【参考方案12】:

在 php 中没有这样的限制, php 可以用 dot(.) 操作符连接 strng

$a="hello ";
$b="world";
echo $a.$b;

输出“hello world”

【讨论】:

这里的人很快就触发了..我在黑暗中打字..不小心点击了标签然后输入..

以上是关于php 字符串连接,性能的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

从映射连接字符串时的性能

前端性能优化:字符串的连接操作改进

php中一些提高性能的技巧

提高Java中字符串连接的性能[重复]

JS中三种字符串连接方式及其性能比较

Go 字符串连接+=与strings.Join性能对比