为什么字符串操作更昂贵？

Question

我听过这么多次，我认为这是理所当然的。但回过头来看，有人能帮我理解为什么字符串操作，比如比较等，比说整数或其他原语更贵吗？

Answer 1

8位示例：

1位可以是1或0.使用2位可以表示0,1,2和3.依此类推。 对于一个字节，您有2 ^ 8种可能性，从0到255.

在一个字符串中，一个字母存储在一个字节中，因此“Hello world”是11个字节。

如果我想做100 + 100,100存储在1字节的存储器中，我只需要两个字节来对两个数字求和。结果将再次需要1个字节。

现在让我们尝试使用字符串“100”+“100”，这是3个字节加3个字节，结果“100100”需要存储6个字节。

这过于简化，但或多或​​少都以这种方式运作。

Answer 2

C＃中的 int 数据类型经过精心挑选，与处理器设计完美匹配。哪个可以在一个cpu寄存器中存储一个int，这个存储位置比内存快3倍。并使用单个cpu指令来比较int类型的值。 CMP指令在不到一个cpu周期内运行，只需几分之一秒。

对于字符串来说，它几乎不起作用，它是可变长度数据类型，并且必须比较字符串中的每个字符以测试相等性。因此它会根据字符串的大小自动按比例减慢。此外，字符串比较受文化依赖比较规则的影响。使得“ss”和“ß”在德语中相等，“Aa”和“Å”在丹麦语中相等。没有什么微妙的处理，由CLR内部高度优化的表驱动代码处理。它无法击败CMP。

Answer 3

我一直认为这是因为弦乐的不变性。也就是说，每次对字符串进行更改时，都需要为整个新字符串分配内存（而不是修改原始字符串）。

可能是一种天真的天真理解，但也许其他人可以进一步阐述。

Answer 4

在查看操纵字符串的“成本”时，有几件事需要考虑。 在内存使用方面存在成本，在使用的CPU周期方面存在成本，并且存在与所涉及的代码的复杂性相关联的成本。

整数操作（加，减，Multipy，除法，比较）通常由CPU在硬件级别，少数（甚至1）指令中完成。操作完成后，答案会回放到相同大小的内存块中。

字符串存储在内存块中，必须一次操作一个字节或一个字。比较两个100个字符的长字符串可能需要100次单独的比较操作。

任何使字符串变长的操作都需要将字符串移动到更大的内存块，或者在内存中移动其他内容以允许增加现有块。

如果语言允许，任何使字符串保持相同或更小的操作都可以在适当的位置完成。如果没有，那么再次，必须分配新的内存块并移动内容。