何时以及为什么应该使用 TStringBuilder？

Question

一年前，我将我的程序从 Delphi 4 转换为 Delphi 2009，主要是为了跳转到 Unicode，同时也是为了从 Delphi 多年来的改进中获益。

因此，我的代码当然是所有遗留代码。它使用的短字符串现在都方便地变成了长 Unicode 字符串，并且我已经将所有旧的 ANSI 函数更改为新的等效函数。

但在 Delphi 2009 中，他们引入了 TStringBuilder 类，大概是仿照 .NET 的 StringBuilder 类。

我的程序进行了大量的字符串处理和操作，可以一次将数百兆字节的大字符串加载到内存中以供使用。

我对Delphi对TStringBuilder的实现了解不多，但听说它的一些操作比使用默认的字符串操作要快。

我的问题是，是否值得我努力并转换我的标准字符串以使用 TStringBuilder 类。这样做我会得到什么，会失去什么？

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感谢您的回答并让我得出结论，除非需要 .NET 兼容性，否则不要打扰。

在他的博客Delphi 2009 String Performance, Jolyon Smith states：

但在我看来，TStringBuilder 似乎主要是作为 .NET 兼容性夹具存在的，而不是为 Win32 应用程序的开发人员提供任何真正的好处，希望或需要单一来源 Win32 的开发人员可能例外/ .NET 代码库，其中字符串处理性能不是问题。

Answer 1

据我所知，TStringBuilder 的引入只是为了与 .NET 和 Java 进行某种程度的比较，它似乎更像是一种勾选框类型的功能，而不是任何主要的进步。

共识似乎是 TStringBuilder 在某些操作中更快，但在其他操作中更慢。

您的程序听起来很有趣，可以与 TStringBuilder 进行前后比较，但除了作为学术练习之外我不会这样做。

Answer 2

基本上，我使用这些习语来构建字符串。最重要的区别是：

• TStringBuilder.Create 和 Append 模式向 TStringBuilder 实例添加新字符。
• TStringList.Create 和 Add 模式将 新行 添加到 TStringList 实例的 Text。
• Format 函数根据format patterns 组装字符串。
• string types 中的简单 concatenation 用于具有 3 个或更少值的表达式。

对于复杂的构建模式，第一个使我的代码更清晰，第二个仅当我添加行并且通常包含许多 Format 调用时。

当格​​式模式很重要时，第三个使我的代码更清晰。

我只在表达式很简单的时候使用最后一个。

前两个成语之间的更多区别：

• TStringBuilder 有很多 Append 的重载，还有 AppendLine（只有两个重载）如果你想添加像 TStringList.Add 这样的行可以
• TStringBuilder 使用超容量方案重新分配底层缓冲区，这意味着在大缓冲区和频繁追加的情况下，它可以比 TStringList 快很多
• 要获取TStringBuilder 内容，您必须调用ToString 方法，这会减慢速度。

所以：速度不是选择字符串附加习语最重要的问题。可读的代码是。

Answer 3

我尝试改进解析文本文件 (1.5GB) 的旧例程。该例程非常愚蠢，它正在构建这样的字符串：Result:= Result+ buff[i];

所以，我认为 TStringBuilder 将显着提高速度。事实证明，“哑”代码实际上比使用 TStringBuilder 的“改进”版本快 114%。

因此，从字符构建字符串并不是一个可以使用 TStringBuilder 提高速度的地方。

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我的 StringBuilder（下图）比经典的 s:= s+ chr 快 184.82 倍（是的 184 ！！！！！！）。 （4MB 字符串的实验）

经典 s:= s + c
时间：8502 毫秒

procedure TfrmTester.btnClassicClick(Sender: TObject);
VAR
   s: string;
   FileBody: string;
   c: Cardinal;
   i: Integer;
begin
 FileBody:= ReadFile(File4MB);
 c:= GetTickCount;
 for i:= 1 to Length(FileBody) DO
  s:= s+ FileBody[i];
 Log.Lines.Add('Time: '+ IntToStr(GetTickCount-c) + 'ms');     // 8502 ms
end;

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预缓冲

Time:  
     BuffSize= 10000;       // 10k  buffer = 406ms
     BuffSize= 100000;      // 100k buffer = 140ms
     BuffSize= 1000000;     // 1M   buffer = 46ms

代码：

procedure TfrmTester.btnBufferedClick(Sender: TObject);
VAR
   s: string;
   FileBody: string;
   c: Cardinal;
   CurBuffLen, marker, i: Integer;
begin
 FileBody:= ReadFile(File4MB);
 c:= GetTickCount;

 marker:= 1;
 CurBuffLen:= 0;
 for i:= 1 to Length(FileBody) DO
  begin
   if i > CurBuffLen then
    begin
     SetLength(s, CurBuffLen+ BuffSize);
     CurBuffLen:= Length(s)
    end;
   s[marker]:= FileBody[i];
   Inc(marker);
  end;

 SetLength(s, marker-1); { Cut down the prealocated buffer that we haven't used }  
 Log.Lines.Add('Time: '+ IntToStr(GetTickCount-c) + 'ms');
 if s <> FileBody
 then Log.Lines.Add('FAILED!');
end;

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预缓冲，作为类

Time:    
 BuffSize= 10000;       // 10k  buffer = 437ms       
 BuffSize= 100000;      // 100k buffer = 187ms        
 BuffSize= 1000000;     // 1M buffer = 78ms     

代码：

procedure TfrmTester.btnBuffClassClick(Sender: TObject);
VAR
   StringBuff: TCStringBuff;
   s: string;
   FileBody: string;
   c: Cardinal;
   i: Integer;
begin
 FileBody:= ReadFile(File4MB);
 c:= GetTickCount;

 StringBuff:= TCStringBuff.Create(BuffSize);
 TRY
   for i:= 1 to Length(FileBody) DO
    StringBuff.AddChar(filebody[i]);
   s:= StringBuff.GetResult;
 FINALLY
  FreeAndNil(StringBuff);
 END;

 Log.Lines.Add('Time: '+ IntToStr(GetTickCount-c) + 'ms');
 if s <> FileBody
 then Log.Lines.Add('FAILED!');
end;

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这是类：

{ TCStringBuff }

constructor TCStringBuff.Create(aBuffSize: Integer= 10000);
begin
 BuffSize:= aBuffSize;
 marker:= 1;
 CurBuffLen:= 0;
 inp:= 1;
end;

function TCStringBuff.GetResult: string;
begin
 SetLength(s, marker-1);                    { Cut down the prealocated buffer that we haven't used }
 Result:= s;
 s:= '';         { Free memory }
end;

procedure TCStringBuff.AddChar(Ch: Char);
begin
 if inp > CurBuffLen then
  begin
   SetLength(s, CurBuffLen+ BuffSize);
   CurBuffLen:= Length(s)
  end;

 s[marker]:= Ch;
 Inc(marker);
 Inc(inp);
end;

结论： 如果您的字符串很大（超过 10K），请停止使用 s:= s + c。即使你有小字符串但你经常这样做也可能是真的（例如，你有一个函数正在对一个小字符串进行一些字符串处理，但你经常调用它）。

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PS：你可能还想看这个：https://www.delphitools.info/2013/10/30/efficient-string-building-in-delphi/2/

Answer 4

TStringBuilder 的引入仅仅是为了提供一种源代码兼容机制，以便应用程序在 Delphi 和 Delphi.NET 中执行字符串处理。您在 Delphi 中牺牲了一些速度，以换取 Delphi.NET

中的一些潜在显着优势

.NET 中的 StringBuilder 概念解决了该平台上字符串实现的性能问题，Delphi（本机代码）平台的问题根本没有。

如果您不编写需要为本地代码和 Delphi.NET 编译的代码，那么根本没有理由使用 TStringBuilder。

Answer 5

根据Marco Cantu 不是为了速度，但您可能会获得更简洁的代码和更好的代码与 .Net 的兼容性。 Here（以及一些更正here）另一个速度测试，TStringBuilder 没有更快。

Answer 6

TStringBuilder 基本上只是一个模仿功能，就像 LachlanG 所说的那样。它在 .NET 中是必需的，因为 CLR 字符串是不可变的，但 Delphi 没有这个问题，因此它实际上不需要字符串生成器作为解决方法。