将字符串转换为二进制字符串表示的有效方法

Question

我正在寻找如何以最佳性能将字符串转换为二进制字符串表示形式。

所以我从类似于以下内容开始：

func binConvertOrig(s string) string {
    var buf bytes.Buffer
    for i := 0; i < len(s); i++ {
        fmt.Fprintf(&buf, "%08b", s[i])
    }
    return buf.String()
}

s := "Test"
log.Printf("%s => binConvertOrig => %s", s, binConvertOrig(s))

但似乎fmt.Fprintf & bytes.Buffer 效率不高。

有没有更好的方法来做到这一点？

谢谢

Answer 1

没有什么比预先计算好的查找表更好的了，特别是如果它存储在一个切片或数组中（而不是在一个映射中），并且转换器为结果分配了一个大小合适的字节切片：

var byteBinaries [256][]byte

func init() {
    for i := range byteBinaries {
        byteBinaries[i] = []byte(fmt.Sprintf("%08b", i))
    }
}

func strToBin(s string) string {
    res := make([]byte, len(s)*8)
    for i := len(s) - 1; i >= 0; i-- {
        copy(res[i*8:], byteBinaries[s[i]])
    }
    return string(res)
}

测试它：

fmt.Println(strToBin("\x01\xff"))

输出（在Go Playground上试试）：

0000000111111111

基准测试

让我们看看它能达到多快：

var texts = []string{
    "\x00",
    "123",
    "1234567890",
    "asdf;lkjasdf;lkjasdf;lkj108fhq098wf34",
}

func BenchmarkOrig(b *testing.B) {
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        for _, t := range texts {
            binConvertOrig(t)
        }
    }
}

func BenchmarkLookup(b *testing.B) {
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        for _, t := range texts {
            strToBin(t)
        }
    }
}

结果：

BenchmarkOrig-4      200000     8526 ns/op       2040 B/op     12 allocs/op
BenchmarkLookup-4   2000000      781 ns/op        880 B/op      8 allocs/op

查找版本 (strToBin()) 快 11 倍，并且使用更少的内存和分配。基本上它只对结果使用分配（这是不可避免的）。