php 字符串连接，性能

Question

在 Java 和 C# 等语言中，字符串是不可变的，一次构建一个字符串的计算成本可能很高。在上述语言中，有一些库类可以降低这种成本，例如 C# System.Text.StringBuilder 和 Java java.lang.StringBuilder。

php（4 或 5；我对两者都感兴趣）是否有此限制？如果有，是否有类似的解决方案可用？

Answer 1

不，PHP 中没有 stringbuilder 类的类型，因为字符串是可变的。

话虽如此，构建字符串有不同的方法，具体取决于您在做什么。

例如，echo 将接受逗号分隔的标记作为输出。

// This...
echo 'one', 'two';

// Is the same as this
echo 'one';
echo 'two';

这意味着你可以在不实际使用连接的情况下输出一个复杂的字符串，这样会更慢

// This...
echo 'one', 'two';

// Is faster than this...
echo 'one' . 'two';

如果您需要在变量中捕获此输出，您可以使用output buffering functions 来实现。

另外，PHP 的数组性能非常好。如果你想做一个逗号分隔的值列表，只需使用 implode()

$values = array( 'one', 'two', 'three' );
$valueList = implode( ', ', $values );

最后，确保您熟悉 PHP's string type，它是不同的分隔符，以及每个分隔符的含义。

Answer 2

我对此很好奇，所以我进行了测试。我使用了以下代码：

<?php
ini_set('memory_limit', '1024M');
define ('CORE_PATH', '/Users/foo');
define ('DS', DIRECTORY_SEPARATOR);

$numtests = 1000000;

function test1($numtests)
{
    $CORE_PATH = '/Users/foo';
    $DS = DIRECTORY_SEPARATOR;
    $a = array();

    $startmem = memory_get_usage();
    $a_start = microtime(true);
    for ($i = 0; $i < $numtests; $i++) {
        $a[] = sprintf('%s%sDesktop%sjunk.php', $CORE_PATH, $DS, $DS);
    }
    $a_end = microtime(true);
    $a_mem = memory_get_usage();

    $timeused = $a_end - $a_start;
    $memused = $a_mem - $startmem;

    echo "TEST 1: sprintf()\n";
    echo "TIME: {$timeused}\nMEMORY: $memused\n\n\n";
}

function test2($numtests)
{
    $CORE_PATH = '/Users/shigh';
    $DS = DIRECTORY_SEPARATOR;
    $a = array();

    $startmem = memory_get_usage();
    $a_start = microtime(true);
    for ($i = 0; $i < $numtests; $i++) {
        $a[] = $CORE_PATH . $DS . 'Desktop' . $DS . 'junk.php';
    }
    $a_end = microtime(true);
    $a_mem = memory_get_usage();

    $timeused = $a_end - $a_start;
    $memused = $a_mem - $startmem;

    echo "TEST 2: Concatenation\n";
    echo "TIME: {$timeused}\nMEMORY: $memused\n\n\n";
}

function test3($numtests)
{
    $CORE_PATH = '/Users/shigh';
    $DS = DIRECTORY_SEPARATOR;
    $a = array();

    $startmem = memory_get_usage();
    $a_start = microtime(true);
    for ($i = 0; $i < $numtests; $i++) {
        ob_start();
        echo $CORE_PATH,$DS,'Desktop',$DS,'junk.php';
        $aa = ob_get_contents();
        ob_end_clean();
        $a[] = $aa;
    }
    $a_end = microtime(true);
    $a_mem = memory_get_usage();

    $timeused = $a_end - $a_start;
    $memused = $a_mem - $startmem;

    echo "TEST 3: Buffering Method\n";
    echo "TIME: {$timeused}\nMEMORY: $memused\n\n\n";
}

function test4($numtests)
{
    $CORE_PATH = '/Users/shigh';
    $DS = DIRECTORY_SEPARATOR;
    $a = array();

    $startmem = memory_get_usage();
    $a_start = microtime(true);
    for ($i = 0; $i < $numtests; $i++) {
        $a[] = "{$CORE_PATH}{$DS}Desktop{$DS}junk.php";
    }
    $a_end = microtime(true);
    $a_mem = memory_get_usage();

    $timeused = $a_end - $a_start;
    $memused = $a_mem - $startmem;

    echo "TEST 4: Braced in-line variables\n";
    echo "TIME: {$timeused}\nMEMORY: $memused\n\n\n";
}

function test5($numtests)
{
    $a = array();

    $startmem = memory_get_usage();
    $a_start = microtime(true);
    for ($i = 0; $i < $numtests; $i++) {
        $CORE_PATH = CORE_PATH;
        $DS = DIRECTORY_SEPARATOR;
        $a[] = "{$CORE_PATH}{$DS}Desktop{$DS}junk.php";
    }
    $a_end = microtime(true);
    $a_mem = memory_get_usage();

    $timeused = $a_end - $a_start;
    $memused = $a_mem - $startmem;

    echo "TEST 5: Braced inline variables with loop-level assignments\n";
    echo "TIME: {$timeused}\nMEMORY: $memused\n\n\n";
}

test1($numtests);
test2($numtests);
test3($numtests);
test4($numtests);
test5($numtests);

... 并得到以下结果。附图片。显然， sprintf 是效率最低的方法，无论是在时间还是内存消耗方面。 编辑：在另一个选项卡中查看图像，除非你有鹰眼。

Answer 3

在 PHP 中不需要 StringBuilder 类比。

我做了几个简单的测试：

在 PHP 中：

$iterations = 10000;
$stringToAppend = 'TESTSTR';
$timer = new Timer(); // based on microtime()
$s = '';
for($i = 0; $i < $iterations; $i++)
{
    $s .= ($i . $stringToAppend);
}
$timer->VarDumpCurrentTimerValue();

$timer->Restart();

// Used purlogic's implementation.
// I tried other implementations, but they are not faster
$sb = new StringBuilder(); 

for($i = 0; $i < $iterations; $i++)
{
    $sb->append($i);
    $sb->append($stringToAppend);
}
$ss = $sb->toString();
$timer->VarDumpCurrentTimerValue();

在 C# (.NET 4.0) 中：

const int iterations = 10000;
const string stringToAppend = "TESTSTR";
string s = "";
var timer = new Timer(); // based on StopWatch

for(int i = 0; i < iterations; i++)
{
    s += (i + stringToAppend);
}

timer.ShowCurrentTimerValue();

timer.Restart();

var sb = new StringBuilder();

for(int i = 0; i < iterations; i++)
{
    sb.Append(i);
    sb.Append(stringToAppend);
}

string ss = sb.ToString();

timer.ShowCurrentTimerValue();

结果：

10000 次迭代：
1) PHP，普通串联：~6ms
2) PHP，使用 StringBuilder：~5 毫秒
3) C#，普通串联：~520ms
4) C#，使用 StringBuilder：~1ms

100000 次迭代：
1) PHP，普通串联：~63ms
2) PHP，使用 StringBuilder：~555ms
3) C#，普通串联：~91000ms // !!!
4) C#，使用 StringBuilder：~17ms

Answer 4

当您进行定时比较时，差异是如此之小以至于它不是很相关。选择使您的代码更易于阅读和理解的选择会带来更多收益。

Answer 5

我知道你在说什么。我刚刚创建了这个简单的类来模拟 Java StringBuilder 类。

class StringBuilder {

  private $str = array();

  public function __construct() { }

  public function append($str) {
    $this->str[] = $str;
  }

  public function toString() {
    return implode($this->str);
  }

}

Answer 6

PHP 字符串是可变的。您可以像这样更改特定字符：

$string = 'abc';
$string[2] = 'a'; // $string equals 'aba'
$string[3] = 'd'; // $string equals 'abad'
$string[5] = 'e'; // $string equals 'abad e' (fills character(s) in between with spaces)

您可以像这样将字符附加到字符串：

$string .= 'a';

Answer 7

我在本文末尾编写了代码来测试不同形式的字符串连接，它们在内存和时间足迹上几乎完全相同。

我使用的两种主要方法是将字符串相互连接，然后用字符串填充数组，然后将它们内爆。我在 php 5.6 中使用 1MB 字符串添加了 500 个字符串（所以结果是 500MB 字符串）。 在测试的每次迭代中，所有内存和时间足迹都非常接近（大约 $IterationNumber*1MB）。两个测试的运行时间分别为 50.398 秒和 50.843 秒，这很可能在可接受的误差范围内。

不再引用的字符串的垃圾收集似乎非常直接，即使没有离开范围。由于字符串是可变的，因此实际上不需要额外的内存。

但是，以下测试表明，在连接字符串时 的峰值内存使用量有所不同。

$OneMB=str_repeat('x', 1024*1024);
$Final=$OneMB.$OneMB.$OneMB.$OneMB.$OneMB;
print memory_get_peak_usage();

结果=10,806,800 字节（~10MB 不含初始 PHP 内存占用）

$OneMB=str_repeat('x', 1024*1024);
$Final=implode('', Array($OneMB, $OneMB, $OneMB, $OneMB, $OneMB));
print memory_get_peak_usage();

结果=6,613,320 字节（约 6MB 不含初始 PHP 内存占用）

因此，实际上在内存方面非常大的字符串连接可能存在显着差异（我在创建非常大的数据集或 SQL 查询时遇到过此类示例）。

但根据数据，即使这个事实也是有争议的。例如，将 1 个字符连接到一个字符串以获得 5000 万字节（即 5000 万次迭代）在 5.97 秒内最多需要 50,322,512 字节（~48MB）。在执行数组方法时，最终使用 7,337,107,176 字节（~6.8GB）在 12.1 秒内创建了数组，然后又花费了 4.32 秒来组合数组中的字符串。

Anywho... 下面是我在开头提到的基准代码，它显示方法几乎相同。它会输出一个漂亮的 HTML 表格。

<?
//Please note, for the recursion test to go beyond 256, xdebug.max_nesting_level needs to be raised. You also may need to update your memory_limit depending on the number of iterations

//Output the start memory
print 'Start: '.memory_get_usage()."B<br><br>Below test results are in MB<br>";

//Our 1MB string
global $OneMB, $NumIterations;
$OneMB=str_repeat('x', 1024*1024);
$NumIterations=500;

//Run the tests
$ConcatTest=RunTest('ConcatTest');
$ImplodeTest=RunTest('ImplodeTest');
$RecurseTest=RunTest('RecurseTest');

//Output the results in a table
OutputResults(
  Array('ConcatTest', 'ImplodeTest', 'RecurseTest'),
  Array($ConcatTest, $ImplodeTest, $RecurseTest)
);

//Start a test run by initializing the array that will hold the results and manipulating those results after the test is complete
function RunTest($TestName)
{
  $CurrentTestNums=Array();
  $TestStartMem=memory_get_usage();
  $StartTime=microtime(true);
  RunTestReal($TestName, $CurrentTestNums, $StrLen);
  $CurrentTestNums[]=memory_get_usage();

  //Subtract $TestStartMem from all other numbers
  foreach($CurrentTestNums as &$Num)
    $Num-=$TestStartMem;
  unset($Num);

  $CurrentTestNums[]=$StrLen;
  $CurrentTestNums[]=microtime(true)-$StartTime;

  return $CurrentTestNums;
}

//Initialize the test and store the memory allocated at the end of the test, with the result
function RunTestReal($TestName, &$CurrentTestNums, &$StrLen)
{
  $R=$TestName($CurrentTestNums);
  $CurrentTestNums[]=memory_get_usage();
  $StrLen=strlen($R);
}

//Concatenate 1MB string over and over onto a single string
function ConcatTest(&$CurrentTestNums)
{
  global $OneMB, $NumIterations;
  $Result='';
  for($i=0;$i<$NumIterations;$i++)
  {
    $Result.=$OneMB;
    $CurrentTestNums[]=memory_get_usage();
  }
  return $Result;
}

//Create an array of 1MB strings and then join w/ an implode
function ImplodeTest(&$CurrentTestNums)
{
  global $OneMB, $NumIterations;
  $Result=Array();
  for($i=0;$i<$NumIterations;$i++)
  {
    $Result[]=$OneMB;
    $CurrentTestNums[]=memory_get_usage();
  }
  return implode('', $Result);
}

//Recursively add strings onto each other
function RecurseTest(&$CurrentTestNums, $TestNum=0)
{
  Global $OneMB, $NumIterations;
  if($TestNum==$NumIterations)
    return '';

  $NewStr=RecurseTest($CurrentTestNums, $TestNum+1).$OneMB;
  $CurrentTestNums[]=memory_get_usage();
  return $NewStr;
}

//Output the results in a table
function OutputResults($TestNames, $TestResults)
{
  global $NumIterations;
  print '<table border=1 cellspacing=0 cellpadding=2><tr><th>Test Name</th><th>'.implode('</th><th>', $TestNames).'</th></tr>';
  $FinalNames=Array('Final Result', 'Clean');
  for($i=0;$i<$NumIterations+2;$i++)
  {
    $TestName=($i<$NumIterations ? $i : $FinalNames[$i-$NumIterations]);
    print "<tr><th>$TestName</th>";
    foreach($TestResults as $TR)
      printf('<td>%07.4f</td>', $TR[$i]/1024/1024);
    print '</tr>';
  }

  //Other result numbers
  print '<tr><th>Final String Size</th>';
  foreach($TestResults as $TR)
    printf('<td>%d</td>', $TR[$NumIterations+2]);
  print '</tr><tr><th>Runtime</th>';
    foreach($TestResults as $TR)
      printf('<td>%s</td>', $TR[$NumIterations+3]);
  print '</tr></table>';
}
?>

Answer 8

是的。他们是这样。例如，如果您想同时回显几个字符串，请使用

回声 str1,str2,str3

而不是

echo str1.str2.str3 让它更快一点。

Answer 9

首先，如果您不需要连接字符串，请不要这样做：这样做总是会更快

echo $a,$b,$c;

比

echo $a . $b . $c;

但是，至少在 PHP5 中，字符串连接确实非常快，尤其是在给定字符串只有一个引用的情况下。我猜解释器在内部使用了类似StringBuilder 的技术。

Answer 10

我刚遇到这个问题：

$str .= '字符串连接。 ';

对比

$str = $str 。 '字符串连接。 ';

到目前为止，似乎没有人对此进行过比较。 50.000 次迭代和 php 7.4 的结果非常疯狂：

字符串 1：0.0013918876647949

字符串 2：1.1183910369873

Faktor: 803 !!!

$currentTime = microtime(true);
$str = '';
for ($i = 50000; $i > 0; $i--) {
    $str .= 'String concatenation. ';
}
$currentTime2 = microtime(true);
echo "String 1: " . ( $currentTime2 - $currentTime);

$str = '';
for ($i = 50000; $i > 0; $i--) {
    $str = $str . 'String concatenation. ';
}
$currentTime3 = microtime(true);
echo "<br>String 2: " . ($currentTime3 - $currentTime2);

echo "<br><br>Faktor: " . (($currentTime3 - $currentTime2) / ( $currentTime2 - $currentTime));

有人可以确认吗？我遇到了这个问题，因为我从一个大文件中删除了一些行，方法是读取并再次将想要的行附加到一个字符串中。

使用 .= 解决了我的所有问题。在我超时之前！

Answer 11

如果您在 PHP 字符串中放置变量值，我知道使用内联变量包含会稍微快一些（这不是它的正式名称 - 我不记得是什么了）

$aString = 'oranges';
$compareString = "comparing apples to {$aString}!";
echo $compareString
   comparing apples to oranges!

必须在双引号内才能工作。也适用于数组成员（即

echo "You requested page id {$_POST['id']}";

)

Answer 12

在 php 中没有这样的限制， php 可以用 dot(.) 操作符连接 strng

$a="hello ";
$b="world";
echo $a.$b;

输出“hello world”