Question

我打算替换一些字符串操作，尤其是“替换”。我看到了一些有关Arduino中String类型的效率的文章（例如https://hackingmajenkoblog.wordpress.com/2016/02/04/the-evils-of-arduino-strings/）。当然，仅使用String并不麻烦，但是我考虑了String对象的时间效率。因此，我尝试仅使用字符数组来处理字符串的替换。

首先，我仅使用某些“字符数组”进行了“替换”功能。然后，我尝试通过执行许多相同的操作与传统的String操作进行比较。由于某些calloc（），我不认为这两个代码是完全相同的，但是要使用该函数，我认为calloc（）对我的功能至关重要。

我使用了Nucleo-K432LC评估板和Arduino 1.8.9。

#define strpos(A, B) (int) (strstr(A, B) - A)

char* replace_char(char* dst, char* needle, char* replacer) {
    int offset;
    int k;
    int ns, rep;
    char* temp;
    if (strlen(dst) + strlen(needle) < strlen(replacer) + strlen(dst)) {
        ns = strlen(replacer) - strlen(needle) + strlen(dst) + 1; rep = 1;
    }
    else {
        ns = strlen(dst) + strlen(needle) + 1; rep = 0;
    }
    temp = (char*)calloc(ns, sizeof(char));
    strcpy(temp, dst);
    if ((offset = strpos(dst, needle)) < 0) return NULL;
    for (k = 0; (k < strlen(replacer)) && replacer[k] != '\0'; ++k)
        temp[k + offset] = replacer[k];
    for (k += offset; k < strlen(replacer) - strlen(needle) + strlen(rep ? dst : temp); ++k)
        temp[k] = dst[k - strlen(replacer) + strlen(needle)];
    temp[k] = '\0';
    if (strpos(temp, needle) < 0) {
        dst = temp;
        return temp;
    }
    else
        return replace_char(temp, needle, replacer);
}

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop() {
    unsigned long t0 = millis();

    for (int k = 0; k < 10000; ++k) {
        char* str = (char*) calloc(16, sizeof(char));
        char* str2 = "NANA";
        char* str3 = "1234KAHCS1234";
        strcat(str, "KKNANAHAHACA");
        char* newstr = replace_char(str, str2, str3);
        if (k >= 9999)
            Serial.println(newstr);
        free(str);
        free(newstr);
    }
    Serial.println(millis() - t0);

    unsigned long t1 = millis();
    for (int k = 0; k < 10000; ++k) {
        String str = "";
        String str2 = "NANA";
        String str3 = "1234KAHCS1234";
        str.concat("KKNANAHAHACA");
        str.replace(str2, str3);
        if (k >= 9999)
            Serial.println(str);
    }
    Serial.println(millis() - t1);

    digitalWrite(LED_BUILTIN, !digitalRead(LED_BUILTIN));
    delay(1000);
}

我的STM32表示字符数组使用一个延迟600ms，而使用字符串则导致468ms延迟。两次操作的最终结果相同。我试图缩短参数的长度，并且该函数似乎成功运行。但是，基于字符数组的操作速度较慢。同样，基于字符串的操作似乎没有错误。我将草图运行了一天，但没有发现任何“效率”情况。我没有集中精力吗？使用基于字符数组的操作会比基于字符串的操作好吗？还是速度下降是仅由于缺乏编程经验引起的？

Answer 1

您的功能编写得很糟糕。这太糟糕了-甚至分析它也没有任何意义。 BTW忘记了uC开发中的递归。总是考虑一下算法。在这里，您将变得更简单，而且绝对更有效率：

char *findAndReplace(char *haystack, const char *needle, const char *repl)
{
    size_t needle_len;
    size_t repl_len;
    size_t haystack_len;
    const char *pos = strstr(haystack, needle);

    if(pos)
    {
        needle_len = strlen(needle);
        repl_len = strlen(repl);
        haystack_len = strlen(haystack);

        if(needle_len != repl_len)
        {
            memmove((void *)(pos + repl_len), (void *)(pos + needle_len), haystack_len - (pos - haystack) + 1);
        }

        memcpy((void *)pos, (void *)repl, repl_len);
    }
    return haystack;
}

当然，干草堆必须是：

可修改
足够大以容纳修改后的字符串

但是要使用该功能，我认为calloc（）对我的功能至关重要。

在编写uC时忘记了malloc和朋友。否则您将陷入严重的问题。低内存环境中的动态内存分配有些棘手，“大型计算机”机制在此失败了

Arduino String的替换功能和带有char数组的自定义替换功能

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