对字符串加长和数组合并的效率比较

2009年2月13日探究学习
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对于字符串累加的处理，在 PHP 或 JavaScript 中似乎都可以通过类似 += (.= for PHP) 的方式实现，但有不少人抱怨道，这种方式效率很低。事实上，在我还在用 VB 的时候我就注意到这样的效率很低，当时的效率低是因为累加需要反复申请内存，而解决方法也很简单，就是用 Space$ 命令事先申请内存，然后用 Mid$ 来修改，这样效率大大提高！

然而在这里就不一样了，PHP 和 JavaScript 的内存机制我不是非常了解，同时我们似乎也不再使用预申请的方法来加速了（似乎也比较困难……），而是直接用上了 += 这样的符号。

下面就是问题了：这样的效率低吗？

很多人（包括我自己最初）根据自己的想象，认为使用添加数组内容，最后合并数组为字符串，这样效率比简单的 += 要快，但我经过反复实验认为并不是这样的。首先是 JavaScript，我使用的测试代码如下：

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function getTime() {
	return (new Date()).getTime();
}
function testit() {
	for (i = 0; i < 10; ++i) {
		st = getTime();
		t = '';
		for (j = 0; j < 100000; ++j) {
			t += 'test';
		}
		et = getTime();
		document.write(et - st);
		document.write('\t');
 
		st = getTime();
		a = [];
		for (j = 0; j < 100000; ++j) {
			a.push('test');
		}
		t = a.join();
		et = getTime();
		document.write(et - st);
		document.write('\n');
	}
}

以下是我在 Firefox 3.0.6 下执行的结果：

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196	207
195	215
199	203
196	203
200	197
110	111
104	111
107	111
108	113
105	107

可以看出，+= 的效率并不比数组合并低，甚至略快于数组合并。

下面我们看看 PHP 呢？

下面是测试用 PHP 代码：

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for ($i = 0; $i < 10; ++$i) {
	$st = microtime(true);
	$str = '';
	for ($j = 0; $j < 10000; ++$j) {
		$str .= 'test';
	}
	$et = microtime(true);
	printf("%.7F\t", $et - $st);
 
	$st = microtime(true);
	$arr = array();
	for ($j = 0; $j < 10000; ++$j) {
		$arr[] = 'test';
	}
	$str = implode($arr);
	$et = microtime(true);
	printf("%.7F\n", $et - $st);
}

结果则如下：

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0.0039599	0.0461071
0.0070710	0.0408709
0.0052779	0.0322330
0.0061541	0.0294971
0.0051920	0.0230181
0.0039949	0.0204601
0.0038750	0.0246589
0.0043111	0.0245950
0.0047810	0.0232542
0.0038841	0.0230379

可以看出，数组合并的效率远低于字符串直接叠加！

上一次用 spidermonkey-bin 中的 js 命令做了一下实验，结果在这种条件下，字符串叠加的效率也是远优于数组合并，而不像在 Firefox 中这样。

我对于这些脚本语言对字符串和数组的具体实现机理不是很清楚，但可以肯定的是，个个常用的脚本引擎都对字符串处理做了许多优化，我猜测（因为 Ubuntu 下暂时没有 stable 的 Chrome）Chrome 的 V8 引擎中，字符串直接叠加的效率将继续远超数组。因此，我们不应该想当然地认为某某方式效率高，而应该用测试结果说话……

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