Question

我昨天发表了一条评论，其中有人在regular expression而不是[0123456789]或[0-9]使用了\d。我说使用范围或数字说明符比使用字符集更有效。

我今天决定对此进行测试，并且我惊讶地发现（至少在C＃正则表达式引擎中）\d似乎效率低于其他两个看起来差别不大的。这是我的10000个随机字符串1000个随机字符的测试输出，其中5077实际上包含一个数字：

Regular expression \d           took 00:00:00.2141226 result: 5077/10000
Regular expression [0-9]        took 00:00:00.1357972 result: 5077/10000  63.42 % of first
Regular expression [0123456789] took 00:00:00.1388997 result: 5077/10000  64.87 % of first

令我惊讶的是有两个原因：

我原本认为范围的实施效率会比套装更有效。
我无法理解为什么\d比[0-9]更糟糕。 \d还有更多内容，而不仅仅是[0-9]的简写吗？

这是测试代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Diagnostics;
using System.Text.RegularExpressions;

namespace SO_RegexPerformance
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var rand = new Random(1234);
            var strings = new List<string>();
            //10K random strings
            for (var i = 0; i < 10000; i++)
            {
                //Generate random string
                var sb = new StringBuilder();
                for (var c = 0; c < 1000; c++)
                {
                    //Add a-z randomly
                    sb.Append((char)('a' + rand.Next(26)));
                }
                //In roughly 50% of them, put a digit
                if (rand.Next(2) == 0)
                {
                    //Replace one character with a digit, 0-9
                    sb[rand.Next(sb.Length)] = (char)('0' + rand.Next(10));
                }
                strings.Add(sb.ToString());
            }

            var baseTime = testPerfomance(strings, @"\d");
            Console.WriteLine();
            var testTime = testPerfomance(strings, "[0-9]");
            Console.WriteLine("  {0:P2} of first", testTime.TotalMilliseconds / baseTime.TotalMilliseconds);
            testTime = testPerfomance(strings, "[0123456789]");
            Console.WriteLine("  {0:P2} of first", testTime.TotalMilliseconds / baseTime.TotalMilliseconds);
        }

        private static TimeSpan testPerfomance(List<string> strings, string regex)
        {
            var sw = new Stopwatch();

            int successes = 0;

            var rex = new Regex(regex);

            sw.Start();
            foreach (var str in strings)
            {
                if (rex.Match(str).Success)
                {
                    successes++;
                }
            }
            sw.Stop();

            Console.Write("Regex {0,-12} took {1} result: {2}/{3}", regex, sw.Elapsed, successes, strings.Count);

            return sw.Elapsed;
        }
    }
}

Answer 1

\d检查所有Unicode数字，而[0-9]仅限于这10个字符。例如，Persian位数۱۲۳۴۵۶۷۸۹是与\d匹配的Unicode数字示例，但不是[0-9]。

您可以使用以下代码生成所有此类字符的列表：

var sb = new StringBuilder();
for(UInt16 i = 0; i < UInt16.MaxValue; i++)
{
    string str = Convert.ToChar(i).ToString();
    if (Regex.IsMatch(str, @"\d"))
        sb.Append(str);
}
Console.WriteLine(sb.ToString());

生成：

012345678901234567890123456789߀߁߂߃߄߅߆߇߈߉012345678901২345678901234567890123456789୦୧୨୩୪୫୬୭୮୯0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789᠐᠑᠒᠓᠔᠕᠖᠗᠘᠙᥆᥇᥈᥉᥊᥋᥌᥍᥎᥏᧐᧑᧒᧓᧔᧕᧖᧗᧘᧙᭐᭑᭒᭓᭔᭕᭖᭗᭘᭙᮰᮱᮲᮳᮴᮵᮶᮷᮸᮹᱀᱁᱂᱃᱄᱅᱆᱇᱈᱉᱐᱑᱒᱓᱔᱕᱖᱗᱘᱙꘠꘡꘢꘣꘤꘥꘦꘧꘨꘩꣐꣑꣒꣓꣔꣕꣖꣗꣘꣙꤀꤁꤂꤃꤄꤅꤆꤇꤈꤉꩐꩑꩒꩓꩔꩕꩖꩗꩘꩙0123456789

Answer 2

感谢ByteBlast在文档中注意到这一点。只需更改正则表达式构造函数：

var rex = new Regex(regex, RegexOptions.ECMAScript);

提供新时间：

Regex \d           took 00:00:00.1355787 result: 5077/10000
Regex [0-9]        took 00:00:00.1360403 result: 5077/10000  100.34 % of first
Regex [0123456789] took 00:00:00.1362112 result: 5077/10000  100.47 % of first

Answer 3

来自Does “\d” in regex mean a digit?：

[0-9]不等同于\d。 [0-9]仅匹配0123456789个字符，\d匹配[0-9]和其他数字字符，例如东方阿拉伯数字٠١٢٣٤٥٦٧٨٩

Answer 4

来自top answer的Sina Iravianian的补充，这里是他的代码的.NET 4.5版本（因为只有该版本支持UTF16输出，例如前三行），使用全范围的Unicode代码点。由于缺乏对更高Unicode平面的适当支持，许多人并不知道总是检查并包括上层Unicode平面。然而，他们有时确实包含一些重要的角色。

<强>更新

由于\d不支持正则表达式中的非BMP字符（感谢xanatos），因此这里使用Unicode字符数据库的版本

public static void Main()
{
    var unicodeEncoding = new UnicodeEncoding(!BitConverter.IsLittleEndian, false);
    Console.InputEncoding = unicodeEncoding;
    Console.OutputEncoding = unicodeEncoding;

    var sb = new StringBuilder();
    for (var codePoint = 0; codePoint <= 0x10ffff; codePoint++)
    {
        var isSurrogateCodePoint = codePoint <= UInt16.MaxValue 
               && (  char.IsLowSurrogate((char) codePoint) 
                  || char.IsHighSurrogate((char) codePoint)
                  );

        if (isSurrogateCodePoint)
            continue;

        var codePointString = char.ConvertFromUtf32(codePoint);

        foreach (var category in new []{
        UnicodeCategory.DecimalDigitNumber,
            UnicodeCategory.LetterNumber,
            UnicodeCategory.OtherNumber})
        {
        sb.AppendLine($"{category}");
            foreach (var ch in charInfo[category])
        {
                sb.Append(ch);
            }
            sb.AppendLine();
        }
    }
    Console.WriteLine(sb.ToString());

    Console.ReadKey();
}

产生以下输出：

DecimalDigitNumber   012345678901234567890123456789߀߁߂߃߄߅߆߇߈߉012345678901২345678901234567890123456789୦୧୨୩୪୫୬୭୮୯0123456789012345678901234567890123456789෦෧෨෩෪෫෬෭෮෯012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789᠐᠑᠒᠓᠔᠕᠖᠗᠘᠙᥆᥇᥈᥉᥊᥋᥌᥍᥎᥏᧐᧑᧒᧓᧔᧕᧖᧗᧘᧙᪀᪁᪂᪃᪄᪅᪆᪇᪈᪉᪐᪑᪒᪓᪔᪕᪖᪗᪘᪙᭐᭑᭒᭓᭔᭕᭖᭗᭘᭙᮰᮱᮲᮳᮴᮵᮶᮷᮸᮹᱀᱁᱂᱃᱄᱅᱆᱇᱈᱉᱐᱑᱒᱓᱔᱕᱖᱗᱘᱙꘠꘡꘢꘣꘤꘥꘦꘧꘨꘩꣐꣑꣒꣓꣔꣕꣖꣗꣘꣙꤀꤁꤂꤃꤄꤅꤆꤇꤈꤉꧐꧑꧒꧓꧔꧕꧖꧗꧘꧙꧰꧱꧲꧳꧴꧵꧶꧷꧸꧹꩐꩑꩒꩓꩔꩕꩖꩗꩘꩙ ꯰꯱꯲꯳꯴꯵꯶꯷꯸꯹0123456789

LetterNumber

ᛮᛯᛰⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅬⅭⅮⅯⅰⅱⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⅺⅻⅼⅽⅾⅿↀↁↂↅↆↇↈ〇〡〢〣〤〥〦〧〨〩〸〹〺ꛦꛧꛨꛩꛪꛫꛬꛭꛮꛯ

OtherNumber   ²³¹¼½¾৴৵৶.৸৹୲୳୴୵୶୷௰௱௲౸౹౺౻౼౽౾൰൱൲൳൴൵༪༫༬༭༮༯༰༱༲༳፩፪፫፬፭፮፯፰፱፲፳፴፵፶፷፸፹፺፻፼៰៱៲៳៴៵៶៷៸៹᧚⁰⁴⁵⁶⁷⁸⁹₀₁₂₃₄₅₆₇₈₉⅐⅑⅒⅓⅔⅕⅖⅗⅘⅙⅚⅛⅜⅝⅞⅟↉①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯⑰⑱⑲⑳⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛⓪⓫⓬⓭⓮⓯⓰⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾⓿❶❷❸❹❺❻❼❽❾❿➀➁➂➃➄➅➆➇➈➉➊➋➌➍➎➏➐➑➒➓⳽㆒㆓㆔㆕㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦㈧㈨㈩㉈㉉㉊㉋㉌㉍㉎㉏㉑㉒㉓㉔㉕㉖㉗㉘㉙㉚㉛㉜㉝㉞㉟㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉㊱㊲㊳㊴㊵㊶㊷㊸㊹㊺㊻㊼㊽㊾㊿꠰꠱꠲꠳꠴꠵

Answer 5

\ d检查所有Unicode，而[0-9]仅限于这10个字符。如果只有10位数，你应该使用。其他我建议使用\ d，因为少写。

Answer 6

\d效率会降低，因为必须转换才能进行比较。

例如，如果我希望Regex找到IP地址，我希望我们\d比[0123456789]或甚至[0-9]代表任何数字。

一般来说，在我的正则表达式使用中，功能如果比速度更重要。

\ d效率低于[0-9]

6 个答案: