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手把手教你让golang字符串分割更高效

在golang中,有时候需要对字符串进行分割操作,比如将标准格式的时间字符串“2021-08-25”按照“-”进行分割,得到年、月、日三个数字。如果使用golang内置的strings.Split方法,可能会出现效率较低的情况,本文将会从多个方面介绍如何让golang字符串分割更高效。

一、手写split方法

golang内置的strings.Split方法,其实现使用的是一种比较通用的方式,即先将字符串转换为[]rune类型,并使用for循环遍历查找分隔符的位置。对于较长、重复分割的字符串,这种方式效率相对较低。因此,我们可以手写一个对应的方法,以提升效率。

func Split(s, sep string) []string {
	n := strings.Count(s, sep)
	if n == 0 {
		return []string{s}
	}

	res := make([]string, n+1)
	i, j := 0, 0
	for j < len(s) {
		if strings.HasPrefix(s[j:], sep) {
			res[i] = s[i:j]
			i++
			j += len(sep)
		} else {
			j++
		}
	}
	res[i] = s[i:]
	return res[:i+1]
}

手写的split方法,在进行分割时不会先将字符串转换为[]rune类型,而是直接使用string类型进行操作,从而减少一步转换的开销。此外,在分割过程中使用了string.HasPrefix方法来判断前缀,避免了进行多余的遍历,提升了效率。值得注意的是,手写的split方法在分割短字符串时可能会比内置的strings.Split方法效率更低。

二、使用strings.Index方法

strings.Index方法可以用于查找子串在字符串中第一次出现的位置,并返回其下标值。因此,我们可以使用它来判断分隔符是否存在,从而进行分割。

func Split2(s, sep string) []string {
	var res []string
	for {
		index := strings.Index(s, sep)
		if index == -1 {
			res = append(res, s)
			break
		}
		res = append(res, s[:index])
		s = s[index+len(sep):]
	}
	return res
}

使用strings.Index方法,可以避免进行多余的遍历和切片操作,从而提升效率。不过,在进行分割时需要判断分隔符是否存在,从而进行循环,可能会带来一定的性能影响。

三、使用bufio.Scanner方法

golang内置的bufio.Scanner方法可以用于从输入数据中读取数据。我们可以使用Scanner进行分割字符串,其内部实现使用bufio中的buffer,能够有效降低内存分配的开销。

func Split3(s, sep string) []string {
	scanner := bufio.NewScanner(strings.NewReader(s))
	scanner.Split(func(data []byte, atEOF bool) (advance int, token []byte, err error) {
		if atEOF && len(data) == 0 {
			return 0, nil, nil
		}
		if i := strings.Index(string(data), sep); i >= 0 {
			return i + len(sep), data[0:i], nil
		}
		if atEOF {
			return len(data), data, nil
		}
		return
	})

	var res []string
	for scanner.Scan() {
		res = append(res, scanner.Text())
	}
	return res
}

使用bufio.Scanner方法可以提高分割效率,并且易于使用。在使用Scanner进行分割时,可以设置分割函数,以便自定义分隔符和分割方式。

四、多协程分割

使用多协程进行字符串分割是提升效率的一种常用方式。我们可以将字符串分成多个块,并使用多协程同时对不同块进行分割,最终合并结果。

func Split4(s, sep string) []string {
	num := runtime.NumCPU()
	ch := make(chan string, num)
	res := make([]string, 0)

	wg := sync.WaitGroup{}
	wg.Add(num)
	for i := 0; i < num; i++ {
		go func() {
			for subStr := range ch {
				tmpRes := strings.Split(subStr, sep)
				res = append(res, tmpRes...)
			}
			wg.Done()
		}()
	}

	step := len(s) / num
	for i := 0; i < num-1; i++ {
		ch <- s[i*step : (i+1)*step]
	}
	ch <- s[(num-1)*step:]
	close(ch)

	wg.Wait()
	return res
}

使用多协程的方式,可以利用多核的CPU进行分割操作,从而提高效率。值得注意的是,在分块时需要保证块的大小均匀,避免出现某些协程负载过度而导致效率降低的问题。