Аналіз ефективності
Примітка: новий керівник станом на 20.08.2015.
Я провів кожен з різних методів перетворення за допомогою певного Stopwatchтестування грубої продуктивності, пробігу з випадковим реченням (n = 61, 1000 ітерацій) та запуску з текстом проекту Гутенбурга (n = 1,238,957, 150 ітерацій). Ось результати, приблизно від найшвидшого до найповільнішого. Всі вимірювання проводяться в тиках ( 10000 тиків = 1 мс ), і всі відносні замітки порівнюються з [найповільнішим] StringBuilderвиконанням. Про використаний код див. Нижче або тест-рамковий репо, де я зараз підтримую код для цього.
Відмова від відповідальності
ПОПЕРЕДЖЕННЯ: Не покладайтеся на цю статистику на щось конкретне; вони є просто типовим циклом вибіркових даних. Якщо вам справді потрібні найвищі показники, будь ласка, протестуйте ці методи в середовищі, що відповідає вашим виробничим потребам, з даними, що представляють, що ви будете використовувати.
Результати
- Пошук за байтом
unsafe(через CodesInChaos) (додано до тестового репо за допомогою повітряного дихання )
- Текст: 4727,85 (105,2X)
- Вирок: 0,28 (99,7X)
- Пошук за байтом (через CodesInChaos)
- Текст: 10853,96 (на 45,8X швидше)
- Вирок: 0,65 (42,7X швидше)
- Маніпуляція байтом 2 (через CodesInChaos)
- Текст: 12 967,69 (38,4X швидше)
- Вирок: 0,73 (37,9X швидше)
- Маніпуляція байтами (через Waleed Eissa)
- Текст: 16856,64 (на 29,5X швидше)
- Вирок: 0,70 (39,5X швидше)
- Пошук / зсув (через Натана Моінвазірі)
- Текст: 23,201.23 (21.4X швидше)
- Вирок: 1,24 (22,3X швидше)
- Пошук по nibble (через Брайан Ламберт)
- Текст: 23,879.41 (на 20.8X швидше)
- Вирок: 1,15 (23,9X швидше)
BitConverter (через Томалак)
- Текст: 113,269.34 (на 4.4X швидше)
- Вирок: 9,98 (на 2,8 рази швидше)
{SoapHexBinary}.ToString (через Mykroft)
- Текст: 178,601.39 (на 2.8X швидше)
- Вирок: 10,68 (на 2,6 рази швидше)
{byte}.ToString("X2")(використовуючи foreach) (отриманий з відповіді Вілла Діна)
- Текст: 308 805,38 (на 2,4 рази швидше)
- Вирок: 16,89 (на 2,4 рази швидше)
{byte}.ToString("X2")(використовує {IEnumerable}.Aggregate, вимагає System.Linq) (через Марк)
- Текст: 352,828.20 (на 2.1X швидше)
- Вирок: 16,87 (на 2,4 рази швидше)
Array.ConvertAll(за допомогою string.Join) (через Will Dean)
- Текст: 675,451.57 (на 1.1X швидше)
- Вирок: 17,95 (на 2,2 рази швидше)
Array.ConvertAll(використовує string.Concat, вимагає .NET 4.0) (через Will Dean)
- Текст: 752,078.70 (на 1.0X швидше)
- Вирок: 18.28 (на 2.2X швидше)
{StringBuilder}.AppendFormat(за допомогою foreach) (через Tomalak)
- Текст: 672,115.77 (на 1.1X швидше)
- Вирок: 36,82 (1,1X швидше)
{StringBuilder}.AppendFormat(використовує {IEnumerable}.Aggregate, вимагає System.Linq) (випливає з відповіді Томалака)
- Текст: 718.380,63 (на 1.0X швидше)
- Вирок: 39,71 (1,0X швидше)
Таблиці пошуку взяли на себе перевагу над маніпулюванням байтами. В основному, існує певна форма попереднього обчислення того, що будь-який заданий nibble або byte буде в шістнадцятковій. Потім, переглядаючи дані, ви просто шукаєте наступну частину, щоб побачити, якою вона буде. Потім це значення певним чином додається до отриманого рядка. Тривалий час маніпуляції з байтом, що потенційно важче було прочитати деякими розробниками, був найефективнішим підходом.
Ваша найкраща ставка все ще буде знаходити деякі репрезентативні дані та випробовувати їх у виробничих умовах. Якщо у вас є різні обмеження пам'яті, ви можете віддати перевагу методу з меншим розміщенням розподілу, який був би швидшим, але витратив більше пам'яті.
Код тестування
Не соромтеся грати з тестовим кодом, який я використав. Тут включена версія, але сміливо клонуйте репо і додайте свої власні методи. Будь ласка, надішліть запит на витяг, якщо ви виявите щось цікаве або хочете допомогти вдосконалити тестові рамки, які він використовує.
- Додайте новий статичний метод (
Func<byte[], string>) до /Tests/ConvertByteArrayToHexString/Test.cs.
- Додайте ім'я цього методу до
TestCandidatesзначення, що повертається в тому самому класі.
- Переконайтеся, що ви використовуєте потрібну вхідну версію, пропозицію чи текст, включивши коментарі
GenerateTestInputв цьому ж класі.
- Натисніть F5і зачекайте на вихід (HTML-дамп також генерується у папці / bin).
static string ByteArrayToHexStringViaStringJoinArrayConvertAll(byte[] bytes) {
return string.Join(string.Empty, Array.ConvertAll(bytes, b => b.ToString("X2")));
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringConcatArrayConvertAll(byte[] bytes) {
return string.Concat(Array.ConvertAll(bytes, b => b.ToString("X2")));
}
static string ByteArrayToHexStringViaBitConverter(byte[] bytes) {
string hex = BitConverter.ToString(bytes);
return hex.Replace("-", "");
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringBuilderAggregateByteToString(byte[] bytes) {
return bytes.Aggregate(new StringBuilder(bytes.Length * 2), (sb, b) => sb.Append(b.ToString("X2"))).ToString();
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringBuilderForEachByteToString(byte[] bytes) {
StringBuilder hex = new StringBuilder(bytes.Length * 2);
foreach (byte b in bytes)
hex.Append(b.ToString("X2"));
return hex.ToString();
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringBuilderAggregateAppendFormat(byte[] bytes) {
return bytes.Aggregate(new StringBuilder(bytes.Length * 2), (sb, b) => sb.AppendFormat("{0:X2}", b)).ToString();
}
static string ByteArrayToHexStringViaStringBuilderForEachAppendFormat(byte[] bytes) {
StringBuilder hex = new StringBuilder(bytes.Length * 2);
foreach (byte b in bytes)
hex.AppendFormat("{0:X2}", b);
return hex.ToString();
}
static string ByteArrayToHexViaByteManipulation(byte[] bytes) {
char[] c = new char[bytes.Length * 2];
byte b;
for (int i = 0; i < bytes.Length; i++) {
b = ((byte)(bytes[i] >> 4));
c[i * 2] = (char)(b > 9 ? b + 0x37 : b + 0x30);
b = ((byte)(bytes[i] & 0xF));
c[i * 2 + 1] = (char)(b > 9 ? b + 0x37 : b + 0x30);
}
return new string(c);
}
static string ByteArrayToHexViaByteManipulation2(byte[] bytes) {
char[] c = new char[bytes.Length * 2];
int b;
for (int i = 0; i < bytes.Length; i++) {
b = bytes[i] >> 4;
c[i * 2] = (char)(55 + b + (((b - 10) >> 31) & -7));
b = bytes[i] & 0xF;
c[i * 2 + 1] = (char)(55 + b + (((b - 10) >> 31) & -7));
}
return new string(c);
}
static string ByteArrayToHexViaSoapHexBinary(byte[] bytes) {
SoapHexBinary soapHexBinary = new SoapHexBinary(bytes);
return soapHexBinary.ToString();
}
static string ByteArrayToHexViaLookupAndShift(byte[] bytes) {
StringBuilder result = new StringBuilder(bytes.Length * 2);
string hexAlphabet = "0123456789ABCDEF";
foreach (byte b in bytes) {
result.Append(hexAlphabet[(int)(b >> 4)]);
result.Append(hexAlphabet[(int)(b & 0xF)]);
}
return result.ToString();
}
static readonly uint* _lookup32UnsafeP = (uint*)GCHandle.Alloc(_Lookup32, GCHandleType.Pinned).AddrOfPinnedObject();
static string ByteArrayToHexViaLookup32UnsafeDirect(byte[] bytes) {
var lookupP = _lookup32UnsafeP;
var result = new string((char)0, bytes.Length * 2);
fixed (byte* bytesP = bytes)
fixed (char* resultP = result) {
uint* resultP2 = (uint*)resultP;
for (int i = 0; i < bytes.Length; i++) {
resultP2[i] = lookupP[bytesP[i]];
}
}
return result;
}
static uint[] _Lookup32 = Enumerable.Range(0, 255).Select(i => {
string s = i.ToString("X2");
return ((uint)s[0]) + ((uint)s[1] << 16);
}).ToArray();
static string ByteArrayToHexViaLookupPerByte(byte[] bytes) {
var result = new char[bytes.Length * 2];
for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
{
var val = _Lookup32[bytes[i]];
result[2*i] = (char)val;
result[2*i + 1] = (char) (val >> 16);
}
return new string(result);
}
static string ByteArrayToHexViaLookup(byte[] bytes) {
string[] hexStringTable = new string[] {
"00", "01", "02", "03", "04", "05", "06", "07", "08", "09", "0A", "0B", "0C", "0D", "0E", "0F",
"10", "11", "12", "13", "14", "15", "16", "17", "18", "19", "1A", "1B", "1C", "1D", "1E", "1F",
"20", "21", "22", "23", "24", "25", "26", "27", "28", "29", "2A", "2B", "2C", "2D", "2E", "2F",
"30", "31", "32", "33", "34", "35", "36", "37", "38", "39", "3A", "3B", "3C", "3D", "3E", "3F",
"40", "41", "42", "43", "44", "45", "46", "47", "48", "49", "4A", "4B", "4C", "4D", "4E", "4F",
"50", "51", "52", "53", "54", "55", "56", "57", "58", "59", "5A", "5B", "5C", "5D", "5E", "5F",
"60", "61", "62", "63", "64", "65", "66", "67", "68", "69", "6A", "6B", "6C", "6D", "6E", "6F",
"70", "71", "72", "73", "74", "75", "76", "77", "78", "79", "7A", "7B", "7C", "7D", "7E", "7F",
"80", "81", "82", "83", "84", "85", "86", "87", "88", "89", "8A", "8B", "8C", "8D", "8E", "8F",
"90", "91", "92", "93", "94", "95", "96", "97", "98", "99", "9A", "9B", "9C", "9D", "9E", "9F",
"A0", "A1", "A2", "A3", "A4", "A5", "A6", "A7", "A8", "A9", "AA", "AB", "AC", "AD", "AE", "AF",
"B0", "B1", "B2", "B3", "B4", "B5", "B6", "B7", "B8", "B9", "BA", "BB", "BC", "BD", "BE", "BF",
"C0", "C1", "C2", "C3", "C4", "C5", "C6", "C7", "C8", "C9", "CA", "CB", "CC", "CD", "CE", "CF",
"D0", "D1", "D2", "D3", "D4", "D5", "D6", "D7", "D8", "D9", "DA", "DB", "DC", "DD", "DE", "DF",
"E0", "E1", "E2", "E3", "E4", "E5", "E6", "E7", "E8", "E9", "EA", "EB", "EC", "ED", "EE", "EF",
"F0", "F1", "F2", "F3", "F4", "F5", "F6", "F7", "F8", "F9", "FA", "FB", "FC", "FD", "FE", "FF",
};
StringBuilder result = new StringBuilder(bytes.Length * 2);
foreach (byte b in bytes) {
result.Append(hexStringTable[b]);
}
return result.ToString();
}
Оновлення (13.01.2010)
Додана відповідь Уеліда до аналізу. Досить швидко.
Оновлення (2011-10-05)
Доданий string.Concat Array.ConvertAllваріант для повноти (потрібен .NET 4.0). Нарівні з string.Joinверсією.
Оновлення (2012-02-05)
Тестовий репо включає більше варіантів, таких як StringBuilder.Append(b.ToString("X2")). Жоден результат не порушив. foreachшвидше, ніж {IEnumerable}.Aggregate, наприклад, але BitConverterвсе-таки виграє.
Оновлення (2012-04-03)
Додано відповідь Mykroft SoapHexBinaryдо аналізу, який посів третє місце.
Оновлення (15.01.2013)
Додано відповідь на маніпуляцію байтами CodesInChaos, яка посіла перше місце (з великим запасом на великих блоках тексту).
Оновлення (2013-05-23)
Додано відповідь на пошук Натана Моінвазірі та варіант із блогу Брайана Ламберта. І те, і інше досить швидко, але не переймаючи лідерства на тестовій машині, яку я використав (AMD Phenom 9750).
Оновлення (2014-07-31)
Додано нову відповідь пошуку на байті @ CodesInChaos. Схоже, він взяв на себе ініціативу як на тести речень, так і на повнотекстові тести.
Оновлення (2015-08-20)
До репо-відповіді цієї відповіді додано оптимізацію та unsafeваріант повітряного дихача . Якщо ви хочете грати в небезпечну гру, ви можете отримати величезні результати від будь-якого з попередніх головних переможців як на коротких рядках, так і на великих текстах.