連結(String - cs @Wiki

dotNET Framework 1.1
WinXP Pen4 1.7GHz 512MB
Console Application
VS.NET Release
DateTime.Nowの差を計測(精度は15.625msなので注意)

一般的な連結

5回連結 String×3, int×2

TestCode

• string.Concat(str, i, str, i, str);
• new System.Text.StringBuilder([Capacity]).Append(str).Append(i).Append(str).Append(i).Append(str).ToString();
• str + i + str + i + str;

(文字列Length = 30)30万回

String#Concat	859ms
StringBuilder(Capacityなし)	1328ms
StringBuilder(Capacity = 100)	1140ms
StringBuilder(Capacity = 300)	1265ms
StringBuilder(Capacity = 1000)	1953ms
+演算子(String#Concatに変換されるらしい)	890ms
String#Format	1781ms

(文字列Length = 3000)3万回の10倍値

String#Concat	23460ms
StringBuilder(Capacityなし)	54840ms
StringBuilder(Capacity = 100)	54210ms
StringBuilder(Capacity = 1000)	55780ms
StringBuilder(Capacity = 5000)	56090ms

5回連結 String(= new string('a', 30))×5

30万回

String#Concat	390ms
StringBuilder(Capacityなし)	1265ms
StringBuilder(Capacity = 100)	1187ms
StringBuilder(Capacity = 300)	1328ms
StringBuilder(Capacity = 1000)	2171ms
String#Format	1343ms

5000回(!)連結 String(同上)×5000

1000回

String#Concat	勘弁してよ(;´Д｀)
String#Concat(Object[]に代入しこれを引数に)	2296ms
StringBuilder(Capacityなし)	4781ms
StringBuilder(Capacity = 200)	4140ms
StringBuilder(Capacity = 256)	4718ms
StringBuilder(Capacity = 288)	5218ms
StringBuilder(Capacity = 300)	3281ms
StringBuilder(Capacity = 316)	3036ms
StringBuilder(Capacity = 324)	3234ms
StringBuilder(Capacity = 400)	4109ms
StringBuilder(Capacity = 1000)	4578ms

激しく疑問の残る結果

5回連結 int(=65536)×5

30万回

String#Concat	1390ms
StringBuilder(Capacityなし)	1780ms
StringBuilder(Capacity = 100)	1750ms
StringBuilder(Capacity = 300)	1937ms
StringBuilder(Capacity = 1000)	2781ms
String#Format	2156ms

5回連結 long(20桁)×5

30万回

String#Concat	2546ms
StringBuilder(Capacityなし)	2578ms
StringBuilder(Capacity = 100)	2250ms
StringBuilder(Capacity = 300)	2562ms
StringBuilder(Capacity = 1000)	3296ms
String#Format	3343ms

以下おまけ

Java StringBuffer	3034ms
Java StringBuilder	3192 ms
Java StringBuilder(Capacity = 100)	2813 ms
Perl5.8(join)	475ms
PHP5.1(implode)	11025ms

4回連結 String(= new string('a', 30))×4

30万回

String#Concat	218ms
String#Concat(new string[]に一度代入して引数に)	281ms
StringBuilder(Capacityなし)	625ms
StringBuilder(Capacity = 100)	562ms
StringBuilder(Capacity = 300)	750ms

string#Concatは5つ以上引数を渡すとString[]を生成するとのこと。4つ以下なら生成しない

String#Formatは4つ以上引数を渡す場合はobject[]を渡す必要がある。3つ以下なら直接渡すことが出来るが、3つの場合で859msと遅かった

String#Concatの方法別速度

30万回

String×5を引数に直接並べる	390ms
String×5をObject[]に代入してそれを引数に指定(配列生成時間含む)	378ms

生成されるバイナリは同じ(ベンチの意味なし)

new StringBuilderをループの前に実行

文字列がどんどん長くなっていってしまうため、ループ内でStringBuilder#Length = 0を実行
ちなみにこれを実行しないと100倍以上遅くなった

5回連結 String(= new string('a', 30))×5

30万回

String#Concat	390ms
StringBuilder(Capacityなし)	625ms
StringBuilder(Capacity = 100)	546ms
StringBuilder(Capacity = 300)	500ms
StringBuilder(Capacity = 1000)	515ms

以下はループ内にnew StringBuilderを置いた場合(上から引用)

StringBuilder(Capacityなし)	1265ms
StringBuilder(Capacity = 100)	1187ms
StringBuilder(Capacity = 300)	1328ms
StringBuilder(Capacity = 1000)	2171ms

以下おまけ(内部エンコードが2byteでないものは2byteになるように調整した)

Java StringBuilder	1713ms
Java StringBuilder(Capacity = 300)	1172ms
Perl5.8(join)	503ms
PHP5.1(implode)	2553ms
C++(単純にstringを+演算子で連結)	1890ms
C(mallocしてstrcat)	1031ms

まとめ

• 連結するStringの長さと必要とする時間はほぼ比例する(連結回数が長くない場合)
• 連結する回数が増えると急激に遅くなる
• 基本的にStringBuilderよりString#Concatの方が高速
  • (バッファの配列の生成とStringの生成を行う必要があるから当然かも)
  • ただし桁の大きい整数型、実数型の連結の場合、それらの文字列型への変換が遅いため、StringBuilderとString#Concatとの差はほとんどなくなる
• StringBuilderのCapacityは指定すべきだが、大きすぎるとかえって遅くなる
  • ただし連結する文字列が非常に長い場合、指定してもしなくてもあまり変わらない

• JavaはCapacityなし・ありの差が大きい
• Perlの連結は速い(特にlongの連結)
• PHPは連結、整数型からstringへの変換はともに不得意