如何将 PChar 的一部分提取到字符串中？

Question

在分析过程中，我遇到了一个需要花费大量时间的函数，但基本上可以归结为这段非常简单的代码：

function GetSubstring(AInput: PChar; AStart, ASubstringLength: Integer): string;
begin
  Result := Copy(AInput, AStart, ASubstringLength);
end;

此函数返回预期的子字符串，但它不能很好地扩展较长的输入。我在 CPU 视图中查看了汇编程序代码，据我所知（我通常不在汇编程序级别工作），似乎 AInput 在调用 Copy 之前已隐式转换为字符串。

但由于此时字符串/字符数组的长度未知，转换代码必须遍历PChar 的长度，直到找到空终止符。这可以解释较长输入的可怕缩放。

但是，由于调用者传入了PChar 的长度，我最初认为可以将方法转换为使用SetString。

function GetSubstring(AInput: PChar; AStart, ASubstringLength: Integer): string;
begin
  SetString(Result, AInput + AStart - 1, ASubstringLength);
end;

除了SetString 从零开始工作（而不是像 Copy 一样从一开始），Copy 在验证其输入方面似乎还有许多其他小事情，并非所有这些都记录在案（例如，任何小于 1 的起始值都更改为 1)。所以上面的幼稚实现并不总是像原来的那样工作。

我的目标是尽可能地复制Copy 例程，因为此函数是库的一部分，并且已被我的同事广泛使用。

我想知道以下实现是否实现了这一点，或者我是否需要了解Copy 的任何其他警告。注意：FLength 是 AInput 的实际长度，它来自该函数所属模块的另一部分。我在这个例子中删除了其他部分。

function GetSubstring(AInput: PChar; AStart, ASubstringLength: Integer): string;
begin
  if (AInput = nil) then begin
    Result := '';
  end else begin
    if (AStart < 1) then begin
      AStart := 0;
    end else begin
      AStart := AStart - 1;
    end;
    if (ASubstringLength + AStart > FLength) then begin
      ASubstringLength := FLength - AStart;
    end;
    SetString(Result, AInput + AStart, ASubstringLength);
  end;
end;

我使用的是 Delphi 2006，但我认为这在产品的其他版本（至少非 Unicode 版本）中并没有太大不同。

Answer 1

让我们考虑极端情况。我认为他们是：

1. AInput 无效。
2. AStart < 1。
3. AStart > FLength。
4. ASubstringLength < 0。
5. ASubstringLength + (AStart-1) > FLength。

在我看来，我们可以忽略案例 1。调用者有责任提供有效的PChar。事实上，在我看来，您对AInput <> nil 的检查已经走得太远了，因为nil 不是有效的PChar。

其余部分您已经介绍了 2 和 5，但没有介绍 3 和 4。因此，如果用户提供的 AStart 值太大，那么您将读取字符串的末尾。同样，用户可以很容易地提供否定的ASubstringLength。我认为您不需要任何人编写代码来检查这些情况，因为您显然非常有能力。

现在，如果您真的关心每一次性能下降，那么您不应该检查任何这些情况。要求用户传递有效参数。在调试模式下，您可以使用{$IFOPF D+} 或Assert 检查输入。当然，如果这些论点来自外部来源，那么它们应该得到验证。

另一方面，原始代码遭受的最大性能损失是对整个字符串的不必要扫描，以及复制到中间堆分配的字符串。一旦您删除了这些，就像您所做的那样，进一步提高性能的机会就会大大减少。

Answer 2

与其将PChar 转换为string，不如尝试将长度为ASubstringLength * SizeOf(PChar) 的内存从地址AInput + (AStart * SizeOf(PChar)) 复制到@Result，因为将Result 作为指针处理要容易得多。

Move 程序可以做到这一点。