VB.NET 中字符串中的字符替换

替换字符串中的字符的速度有多快？

所以这个问题的背景是这样的：我们有几个应用程序，它们通过套接字相互通信以及与客户端应用程序通信。这些套接字消息包含不可打印的字符（例如 chr(0)），需要用预定的字符串（例如“{Nul}”}替换，因为套接字消息保存在日志文件中。顺便说一句，不是每条日志消息都需要替换字符。

现在我开始了这个小小的冒险阅读这个 MSDN 链接 http://blogs.msdn.com/b/debuggingtoolbox/archive/2008/04/02/comparing-regex-replace-string-replace-and-stringbuilder-replace-which-has-better-performance.aspx?PageIndex=2#comments我从这个网站的另一篇文章中找到了它。

我们当前使用的方法...在当天开始时...正在使用 StringBuilder 来检查所有可能的替换，例如...

    Public Function ReplaceSB(ByVal p_Message As String) As String
      Dim sb As New System.Text.StringBuilder(p_Message)

      sb.Replace(Chr(0), "{NUL}")
      sb.Replace(Chr(1), "{SOH}")

      Return sb.ToString
    End Function

现在，正如博客文章指出的那样，将 StringBuilder 排除在外并使用 string.replace 确实会产生更快的结果。 （实际上，使用 StringBuilder 是整天执行此操作最慢的方法。）

    p_Message = p_Message.Replace(Chr(0), "{NUL}")
    p_Message = p_Message.Replace(Chr(1), "{SOH}")

知道并非每条消息都需要经过此过程，我认为不必处理那些可能被遗漏的消息会节省时间。因此，我首先使用正则表达式搜索字符串，然后确定是否需要处理它。这与使用 string.replace 大致相同，基本上是节省了不处理所有字符串的时间，但因为使用正则表达式检查所有字符串而损失了时间。

然后建议尝试使用一些将其索引与新旧索引相匹配的数组，并使用它来处理消息。所以它会是这样的......

Private chrArray() As Char = {Chr(0), Chr(1)}
Private strArray() As String = {"{NUL}", "{SOH}"}

Public Function TestReplace(ByVal p_Message As String) As String
    Dim i As Integer

    For i = 0 To ((chrArray.Length) - 1)
        If p_Message.Contains(chrArray(i).ToString) Then
            p_Message = p_Message.Replace(chrArray(i), strArray(i))
        End If
    Next

    Return p_Message
End Function

到目前为止，这是我发现处理这些消息的最快方法。我尝试了各种其他方法来解决此问题，例如将传入的字符串转换为字符数组并进行比较，并尝试循环遍历字符串而不是 chrArray。

所以我对所有人的问题是：我可以让这个更快吗？我缺少什么？

您也许可以通过减少一些查找来提高速度。以此为例：

    If p_Message.Contains(chrArray(i).ToString) Then

The .Contains方法是 O(n)。在最坏的情况下，您将遍历整个字符串中的所有字符而找不到任何内容，因此您希望对数组中的每个字符至少遍历一次，因此其时间复杂度为 O(nm)，其中 n 是你的字符串，m是你要替换的字符数。

执行以下操作可能会获得更好的性能（我的 VB-fu 生锈了，尚未经过测试；））：

Private Function WriteToCharList(s as String, dest as List(Of Char))
    for each c as Char in s
        dest.Add(c)
    Next
End Function

Public Function TestReplace(ByVal p_Message As String) As String
    Dim chars as new List(Of Char)(p_Message.Length)

    For each c as Char in p_Message
        Select Case c
            Case Chr(0): WriteToCharList("{NUL}", chars)
            Case Chr(1): WriteToCharList("{SOH}", chars)
            Case Else: chars.Add(c);
        End Select
    Next

    Return New String(chars)
End Function

这将遍历中的字符p_Message最多两次（一次用于遍历，一次当字符串构造函数复制 char 数组时），使得该函数的复杂度为 O(n)。