String.Join与StringBuilder：哪个更快？
在之前关于将double[][]格式化为CSV格式的问题中，Marc Gravell表示使用StringBuilder会比String.Join更快。 这是真的？
简短的回答：这取决于。
长答案： 如果你已经有一个字符串数组连接在一起（用分隔符）， String.Join是最快的方法。
String.Join可以查看所有字符串以计算出所需的确切长度，然后再次复制并复制所有数据。 这意味着将不会涉及额外的复制。 唯一的缺点是它必须经过两次字符串，这意味着可能会使内存缓存超出必要的次数。
如果您事先没有将字符串作为数组，那么使用StringBuilder可能会更快 - 但是会出现这种情况。 如果使用StringBuilder意味着做大量的副本，那么构建一个数组然后调用String.Join可能会更快。
编辑：这是根据对String.Join的单个调用与一堆对StringBuilder.Append的调用。 在原始问题中，我们有两个不同级别的String.Join调用，因此每个嵌套调用都会创建一个中间字符串。 换句话说，猜测更复杂也更困难。 我会很惊讶地发现任何一种方式都可以通过典型的数据显着（以复杂的方式）“获胜”。
编辑：当我在家时，我会写一个基准，这对于StringBuilder是很痛苦的。 基本上，如果你有一个数组，其中每个元素大约是前一个元素的两倍，并且你知道它是正确的，你应该能够为每个追加（元素，而不是分隔符）强制拷贝，尽管这需要也要考虑到）。 在这一点上，它几乎和简单的字符串连接一样糟糕 - 但是String.Join将没有问题。
这里是我的测试平台，为简单起见使用int[][] ; 结果第一：
Join: 9420ms (chk: 210710000
OneBuilder: 9021ms (chk: 210710000
（更新double结果:)
Join: 11635ms (chk: 210710000
OneBuilder: 11385ms (chk: 210710000
（更新2048 * 64 * 150）
Join: 11620ms (chk: 206409600
OneBuilder: 11132ms (chk: 206409600
并启用OptimizeForTesting：
Join: 11180ms (chk: 206409600
OneBuilder: 10784ms (chk: 206409600
这么快，但不是那么大; 钻机（在控制台运行，在发布模式等）：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Text;
namespace ConsoleApplication2
{
class Program
{
static void Collect()
{
GC.Collect(GC.MaxGeneration, GCCollectionMode.Forced);
GC.WaitForPendingFinalizers();
GC.Collect(GC.MaxGeneration, GCCollectionMode.Forced);
GC.WaitForPendingFinalizers();
}
static void Main(string[] args)
{
const int ROWS = 500, COLS = 20, LOOPS = 2000;
int[][] data = new int[ROWS][];
Random rand = new Random(123456);
for (int row = 0; row < ROWS; row++)
{
int[] cells = new int[COLS];
for (int col = 0; col < COLS; col++)
{
cells[col] = rand.Next();
}
data[row] = cells;
}
Collect();
int chksum = 0;
Stopwatch watch = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < LOOPS; i++)
{
chksum += Join(data).Length;
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("Join: {0}ms (chk: {1}", watch.ElapsedMilliseconds, chksum);
Collect();
chksum = 0;
watch = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < LOOPS; i++)
{
chksum += OneBuilder(data).Length;
}
watch.Stop();
Console.WriteLine("OneBuilder: {0}ms (chk: {1}", watch.ElapsedMilliseconds, chksum);
Console.WriteLine("done");
Console.ReadLine();
}
public static string Join(int[][] array)
{
return String.Join(Environment.NewLine,
Array.ConvertAll(array,
row => String.Join(",",
Array.ConvertAll(row, x => x.ToString()))));
}
public static string OneBuilder(IEnumerable<int[]> source)
{
StringBuilder sb = new StringBuilder();
bool firstRow = true;
foreach (var row in source)
{
if (firstRow)
{
firstRow = false;
}
else
{
sb.AppendLine();
}
if (row.Length > 0)
{
sb.Append(row[0]);
for (int i = 1; i < row.Length; i++)
{
sb.Append(',').Append(row[i]);
}
}
}
return sb.ToString();
}
}
}
我不这么认为。 通过Reflector查看， String.Join的实现看起来非常优化。 它还具有预先知道要创建的字符串的总大小的额外好处，所以它不需要任何重新分配。
我创建了两种测试方法来比较它们：
public static string TestStringJoin(double[][] array)
{
return String.Join(Environment.NewLine,
Array.ConvertAll(array,
row => String.Join(",",
Array.ConvertAll(row, x => x.ToString()))));
}
public static string TestStringBuilder(double[][] source)
{
// based on Marc Gravell's code
StringBuilder sb = new StringBuilder();
foreach (var row in source)
{
if (row.Length > 0)
{
sb.Append(row[0]);
for (int i = 1; i < row.Length; i++)
{
sb.Append(',').Append(row[i]);
}
}
}
return sb.ToString();
}
我运行了每个方法50次，传入一个大小为[2048][64]的数组。 我为两个数组做了这个; 一个填充零，另一个填充随机值。 我在我的机器上得到了以下结果（P4 3.0 GHz，单核，无HT，从CMD运行Release模式）：
// with zeros:
TestStringJoin took 00:00:02.2755280
TestStringBuilder took 00:00:02.3536041
// with random values:
TestStringJoin took 00:00:05.6412147
TestStringBuilder took 00:00:05.8394650
将数组的大小增加到[2048][512] ，同时将迭代次数减少到10次，结果如下：
// with zeros:
TestStringJoin took 00:00:03.7146628
TestStringBuilder took 00:00:03.8886978
// with random values:
TestStringJoin took 00:00:09.4991765
TestStringBuilder took 00:00:09.3033365
结果是可重复的（几乎是由不同的随机值引起的小波动）。 显然String.Join大部分时间都快一点（虽然只有很小的空间）。
这是我用于测试的代码：
const int Iterations = 50;
const int Rows = 2048;
const int Cols = 64; // 512
static void Main()
{
OptimizeForTesting(); // set process priority to RealTime
// test 1: zeros
double[][] array = new double[Rows][];
for (int i = 0; i < array.Length; ++i)
array[i] = new double[Cols];
CompareMethods(array);
// test 2: random values
Random random = new Random();
double[] template = new double[Cols];
for (int i = 0; i < template.Length; ++i)
template[i] = random.NextDouble();
for (int i = 0; i < array.Length; ++i)
array[i] = template;
CompareMethods(array);
}
static void CompareMethods(double[][] array)
{
Stopwatch stopwatch = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < Iterations; ++i)
TestStringJoin(array);
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine("TestStringJoin took " + stopwatch.Elapsed);
stopwatch.Reset(); stopwatch.Start();
for (int i = 0; i < Iterations; ++i)
TestStringBuilder(array);
stopwatch.Stop();
Console.WriteLine("TestStringBuilder took " + stopwatch.Elapsed);
}
static void OptimizeForTesting()
{
Thread.CurrentThread.Priority = ThreadPriority.Highest;
Process currentProcess = Process.GetCurrentProcess();
currentProcess.PriorityClass = ProcessPriorityClass.RealTime;
if (Environment.ProcessorCount > 1) {
// use last core only
currentProcess.ProcessorAffinity
= new IntPtr(1 << (Environment.ProcessorCount - 1));
}
}