Phân tích hiệu suất
Lưu ý: lãnh đạo mới kể từ 2015-08-20.
Tôi đã chạy từng phương thức chuyển đổi khác nhau thông qua một số Stopwatchthử nghiệm hiệu năng thô , chạy với một câu ngẫu nhiên (n = 61, 1000 lần lặp) và chạy với văn bản Project Gutenburg (n = 1,238.957, 150 lần lặp). Dưới đây là kết quả, đại khái từ nhanh nhất đến chậm nhất. Tất cả các phép đo được tính bằng tích tắc ( 10.000 tick = 1 ms ) và tất cả các ghi chú tương đối được so sánh với việc StringBuilderthực hiện [chậm nhất] . Đối với mã được sử dụng, xem bên dưới hoặc repo khung kiểm tra nơi tôi hiện đang duy trì mã để chạy mã này.
Khước từ
CẢNH BÁO: Không dựa vào các số liệu thống kê này cho bất cứ điều gì cụ thể; chúng chỉ đơn giản là một mẫu dữ liệu mẫu. Nếu bạn thực sự cần hiệu suất cao nhất, vui lòng kiểm tra các phương pháp này trong một đại diện môi trường cho nhu cầu sản xuất của bạn với đại diện dữ liệu về những gì bạn sẽ sử dụng.
Các kết quả
- Tra cứu theo byte
unsafe(thông qua CodeInChaos) (được thêm vào để kiểm tra repo bằng airbreather )
- Văn bản: 4,727,85 (105,2X)
- Câu: 0,28 (99,7X)
- Tra cứu theo byte (thông qua CodeInChaos)
- Văn bản: 10,853,96 (nhanh hơn 45,8 lần)
- Câu: 0,65 (nhanh hơn 42,7 lần)
- Thao tác Byte 2 (thông qua CodeInChaos)
- Văn bản: 12.967,69 (nhanh hơn 38,4 lần)
- Câu: 0,73 (nhanh hơn 37,9 lần)
- Thao tác Byte (thông qua Waleed Eissa)
- Văn bản: 16.856,64 (nhanh hơn 29,5 lần)
- Câu: 0,70 (nhanh hơn 39,5 lần)
- Tra cứu / Shift (thông qua Nathan Moinvaziri)
- Văn bản: 23.201,23 (nhanh hơn 21,4 lần)
- Câu: 1,24 (nhanh hơn 22,3 lần)
- Tra cứu bằng cách nhấm nháp (thông qua Brian Lambert)
- Văn bản: 23.879,41 (nhanh hơn 20,8 lần)
- Câu: 1,15 (nhanh hơn 23,9 lần)
BitConverter (thông qua Tomalak)
- Văn bản: 113.269,34 (nhanh hơn 4,4 lần)
- Câu: 9,98 (nhanh hơn 2,8 lần)
{SoapHexBinary}.ToString (thông qua Mykroft)
- Văn bản: 178.601,39 (nhanh hơn 2,8 lần)
- Câu: 10,68 (nhanh hơn 2,6 lần)
{byte}.ToString("X2")(sử dụng foreach) (bắt nguồn từ câu trả lời của Will Dean)
- Văn bản: 308.805,38 (nhanh hơn 2,4 lần)
- Câu: 16,89 (nhanh hơn 2,4 lần)
{byte}.ToString("X2")(sử dụng {IEnumerable}.Aggregate, yêu cầu System.Linq) (thông qua Mark)
- Văn bản: 352.828.20 (nhanh hơn 2.1 lần)
- Câu: 16,87 (nhanh hơn 2,4 lần)
Array.ConvertAll(sử dụng string.Join) (thông qua Will Dean)
- Văn bản: 675.451,57 (nhanh hơn 1,1 lần)
- Câu: 17,95 (nhanh hơn 2,2 lần)
Array.ConvertAll(sử dụng string.Concat, yêu cầu .NET 4.0) (thông qua Will Dean)
- Văn bản: 752,078,70 (nhanh hơn 1,0 lần)
- Câu: 18,28 (nhanh hơn 2,2 lần)
{StringBuilder}.AppendFormat(sử dụng foreach) (thông qua Tomalak)
- Văn bản: 672.115,77 (nhanh hơn 1,1 lần)
- Câu: 36,82 (nhanh hơn 1,1 lần)
{StringBuilder}.AppendFormat(sử dụng {IEnumerable}.Aggregate, yêu cầu System.Linq) (xuất phát từ câu trả lời của Tomalak)
- Văn bản: 718.380.63 (nhanh hơn 1.0 lần)
- Câu: 39,71 (nhanh hơn 1,0 lần)
Các bảng tra cứu đã dẫn đầu về thao tác byte. Về cơ bản, có một số hình thức tính toán trước những gì mà nibble hoặc byte đã cho sẽ ở dạng hex. Sau đó, khi bạn trích xuất dữ liệu, bạn chỉ cần tra phần tiếp theo để xem chuỗi hex đó sẽ là gì. Giá trị đó sau đó được thêm vào đầu ra chuỗi kết quả trong một số thời trang. Đối với một thao tác byte thời gian dài, một số nhà phát triển có khả năng khó đọc hơn, là cách tiếp cận hiệu quả hàng đầu.
Đặt cược tốt nhất của bạn vẫn là tìm kiếm một số dữ liệu đại diện và thử nó trong một môi trường giống như sản xuất. Nếu bạn có các ràng buộc bộ nhớ khác nhau, bạn có thể thích một phương thức có ít phân bổ hơn cho một phương pháp sẽ nhanh hơn nhưng tiêu thụ nhiều bộ nhớ hơn.
Mã kiểm tra
Hãy chơi với mã thử nghiệm tôi đã sử dụng. Một phiên bản được bao gồm ở đây nhưng hãy thoải mái sao chép repo và thêm các phương thức của riêng bạn. Vui lòng gửi yêu cầu kéo nếu bạn thấy bất cứ điều gì thú vị hoặc muốn giúp cải thiện khung thử nghiệm mà nó sử dụng.
- Thêm phương thức tĩnh mới (
Func<byte[], string>) vào /Tests/ConvertByteArrayToHexString/Test.cs.
- Thêm tên của phương thức đó vào
TestCandidatesgiá trị trả về trong cùng một lớp.
- Hãy chắc chắn rằng bạn đang chạy phiên bản đầu vào mà bạn muốn, câu hoặc văn bản, bằng cách chuyển đổi các nhận xét trong
GenerateTestInputcùng một lớp.
- Nhấn F5và đợi đầu ra (kết xuất HTML cũng được tạo trong thư mục / bin).
static string ByteArrayToHexStringViaStringJoinArrayConvertAll(byte[] bytes) {
return string.Join(string.Empty, Array.ConvertAll(bytes, b => b.ToString("X2")));
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringConcatArrayConvertAll(byte[] bytes) {
return string.Concat(Array.ConvertAll(bytes, b => b.ToString("X2")));
}
static string ByteArrayToHexStringViaBitConverter(byte[] bytes) {
string hex = BitConverter.ToString(bytes);
return hex.Replace("-", "");
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringBuilderAggregateByteToString(byte[] bytes) {
return bytes.Aggregate(new StringBuilder(bytes.Length * 2), (sb, b) => sb.Append(b.ToString("X2"))).ToString();
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringBuilderForEachByteToString(byte[] bytes) {
StringBuilder hex = new StringBuilder(bytes.Length * 2);
foreach (byte b in bytes)
hex.Append(b.ToString("X2"));
return hex.ToString();
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringBuilderAggregateAppendFormat(byte[] bytes) {
return bytes.Aggregate(new StringBuilder(bytes.Length * 2), (sb, b) => sb.AppendFormat("{0:X2}", b)).ToString();
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringBuilderForEachAppendFormat(byte[] bytes) {
StringBuilder hex = new StringBuilder(bytes.Length * 2);
foreach (byte b in bytes)
hex.AppendFormat("{0:X2}", b);
return hex.ToString();
}
static string ByteArrayToHexViaByteManipulation(byte[] bytes) {
char[] c = new char[bytes.Length * 2];
byte b;
for (int i = 0; i < bytes.Length; i++) {
b = ((byte)(bytes[i] >> 4));
c[i * 2] = (char)(b > 9 ? b + 0x37 : b + 0x30);
b = ((byte)(bytes[i] & 0xF));
c[i * 2 + 1] = (char)(b > 9 ? b + 0x37 : b + 0x30);
}
return new string(c);
}
static string ByteArrayToHexViaByteManipulation2(byte[] bytes) {
char[] c = new char[bytes.Length * 2];
int b;
for (int i = 0; i < bytes.Length; i++) {
b = bytes[i] >> 4;
c[i * 2] = (char)(55 + b + (((b - 10) >> 31) & -7));
b = bytes[i] & 0xF;
c[i * 2 + 1] = (char)(55 + b + (((b - 10) >> 31) & -7));
}
return new string(c);
}
static string ByteArrayToHexViaSoapHexBinary(byte[] bytes) {
SoapHexBinary soapHexBinary = new SoapHexBinary(bytes);
return soapHexBinary.ToString();
}
static string ByteArrayToHexViaLookupAndShift(byte[] bytes) {
StringBuilder result = new StringBuilder(bytes.Length * 2);
string hexAlphabet = "0123456789ABCDEF";
foreach (byte b in bytes) {
result.Append(hexAlphabet[(int)(b >> 4)]);
result.Append(hexAlphabet[(int)(b & 0xF)]);
}
return result.ToString();
}
static readonly uint* _lookup32UnsafeP = (uint*)GCHandle.Alloc(_Lookup32, GCHandleType.Pinned).AddrOfPinnedObject();
static string ByteArrayToHexViaLookup32UnsafeDirect(byte[] bytes) {
var lookupP = _lookup32UnsafeP;
var result = new string((char)0, bytes.Length * 2);
fixed (byte* bytesP = bytes)
fixed (char* resultP = result) {
uint* resultP2 = (uint*)resultP;
for (int i = 0; i < bytes.Length; i++) {
resultP2[i] = lookupP[bytesP[i]];
}
}
return result;
}
static uint[] _Lookup32 = Enumerable.Range(0, 255).Select(i => {
string s = i.ToString("X2");
return ((uint)s[0]) + ((uint)s[1] << 16);
}).ToArray();
static string ByteArrayToHexViaLookupPerByte(byte[] bytes) {
var result = new char[bytes.Length * 2];
for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
{
var val = _Lookup32[bytes[i]];
result[2*i] = (char)val;
result[2*i + 1] = (char) (val >> 16);
}
return new string(result);
}
static string ByteArrayToHexViaLookup(byte[] bytes) {
string[] hexStringTable = new string[] {
"00", "01", "02", "03", "04", "05", "06", "07", "08", "09", "0A", "0B", "0C", "0D", "0E", "0F",
"10", "11", "12", "13", "14", "15", "16", "17", "18", "19", "1A", "1B", "1C", "1D", "1E", "1F",
"20", "21", "22", "23", "24", "25", "26", "27", "28", "29", "2A", "2B", "2C", "2D", "2E", "2F",
"30", "31", "32", "33", "34", "35", "36", "37", "38", "39", "3A", "3B", "3C", "3D", "3E", "3F",
"40", "41", "42", "43", "44", "45", "46", "47", "48", "49", "4A", "4B", "4C", "4D", "4E", "4F",
"50", "51", "52", "53", "54", "55", "56", "57", "58", "59", "5A", "5B", "5C", "5D", "5E", "5F",
"60", "61", "62", "63", "64", "65", "66", "67", "68", "69", "6A", "6B", "6C", "6D", "6E", "6F",
"70", "71", "72", "73", "74", "75", "76", "77", "78", "79", "7A", "7B", "7C", "7D", "7E", "7F",
"80", "81", "82", "83", "84", "85", "86", "87", "88", "89", "8A", "8B", "8C", "8D", "8E", "8F",
"90", "91", "92", "93", "94", "95", "96", "97", "98", "99", "9A", "9B", "9C", "9D", "9E", "9F",
"A0", "A1", "A2", "A3", "A4", "A5", "A6", "A7", "A8", "A9", "AA", "AB", "AC", "AD", "AE", "AF",
"B0", "B1", "B2", "B3", "B4", "B5", "B6", "B7", "B8", "B9", "BA", "BB", "BC", "BD", "BE", "BF",
"C0", "C1", "C2", "C3", "C4", "C5", "C6", "C7", "C8", "C9", "CA", "CB", "CC", "CD", "CE", "CF",
"D0", "D1", "D2", "D3", "D4", "D5", "D6", "D7", "D8", "D9", "DA", "DB", "DC", "DD", "DE", "DF",
"E0", "E1", "E2", "E3", "E4", "E5", "E6", "E7", "E8", "E9", "EA", "EB", "EC", "ED", "EE", "EF",
"F0", "F1", "F2", "F3", "F4", "F5", "F6", "F7", "F8", "F9", "FA", "FB", "FC", "FD", "FE", "FF",
};
StringBuilder result = new StringBuilder(bytes.Length * 2);
foreach (byte b in bytes) {
result.Append(hexStringTable[b]);
}
return result.ToString();
}
Cập nhật (2010-01-13)
Đã thêm câu trả lời của Waleed để phân tích. Khá nhanh.
Cập nhật (2011-10-05)
Đã thêm string.Concat Array.ConvertAllbiến thể cho tính đầy đủ (yêu cầu .NET 4.0). Ngang bằng với string.Joinphiên bản.
Cập nhật (2012 / 02-05)
Repo thử nghiệm bao gồm nhiều biến thể hơn như StringBuilder.Append(b.ToString("X2")). Không làm đảo lộn kết quả nào. foreachnhanh hơn {IEnumerable}.Aggregate, ví dụ, nhưng BitConvertervẫn thắng.
Cập nhật (2012-04-03)
Đã thêm SoapHexBinarycâu trả lời của Mykroft để phân tích, chiếm vị trí thứ ba.
Cập nhật (2013-01-15)
Đã thêm câu trả lời thao tác byte của CodeInChaos, chiếm vị trí đầu tiên (bằng một lề lớn trên các khối văn bản lớn).
Cập nhật (2013-05-23)
Đã thêm câu trả lời tra cứu của Nathan Moinvaziri và biến thể từ blog của Brian Lambert. Cả hai đều khá nhanh, nhưng không dẫn đầu trên máy thử nghiệm mà tôi đã sử dụng (AMD Phenom 9750).
Cập nhật (2014-07-31)
Đã thêm câu trả lời tra cứu dựa trên byte mới của @ CodeInChaos. Nó dường như đã dẫn đầu trong cả hai bài kiểm tra câu và bài kiểm tra toàn văn.
Cập nhật (2015-08-20)
Đã thêm tối ưu hóa và biến thể của airbreatherunsafe cho câu trả lời này . Nếu bạn muốn chơi trong trò chơi không an toàn, bạn có thể nhận được một số hiệu suất tăng lớn so với bất kỳ người chiến thắng hàng đầu nào trước đó trên cả chuỗi ngắn và văn bản lớn.