golang string和[]byte的对比

本文内容纲要：

-golangstring和[]byte的对比 -何为string？ -何为[]byte? -区别 -如何取舍？

golangstring和[]byte的对比

为啥string和[]byte类型转换需要一定的代价？

为啥内置函数copy会有一种特殊情况copy(dst[]byte,srcstring)int?

string和[]byte，底层都是数组，但为什么[]byte比string灵活，拼接性能也更高（动态字符串拼接性能对比）?

今天看了源码探究了一下。

以下所有观点都是个人愚见，有不同建议或补充的的欢迎emial我aboutme

何为string？

什么是字符串？标准库builtin的解释：

typestring stringisthesetofallstringsof8-bitbytes,conventionallybutnotnecessarilyrepresentingUTF-8-encodedtext.Astringmaybeempty,butnotnil.Valuesofstringtypeareimmutable.

简单的来说字符串是一系列8位字节的集合，通常但不一定代表UTF-8编码的文本。字符串可以为空，但不能为nil。而且字符串的值是不能改变的。

不同的语言字符串有不同的实现，在go的源码中src/runtime/string.go，string的定义如下： typestringStructstruct{ strunsafe.Pointer lenint }

可以看到str其实是个指针，指向某个数组的首地址，另一个字段是len长度。那到这个数组是什么呢？在实例化这个stringStruct的时候：

funcgostringnocopy(str*byte)string{ ss:=stringStruct{str:unsafe.Pointer(str),len:findnull(str)} s:=*(*string)(unsafe.Pointer(&ss)) returns }

哈哈，其实就是byte数组，而且要注意string其实就是个struct。

何为[]byte?

首先在go里面，byte是uint8的别名。而slice结构在go的源码中src/runtime/slice.go定义：

typeslicestruct{ arrayunsafe.Pointer lenint capint }

array是数组的指针，len表示长度，cap表示容量。除了cap，其他看起来和string的结构很像。

但其实他们差别真的很大。

区别

字符串的值是不能改变

在前面说到了字符串的值是不能改变的，这句话其实不完整，应该说字符串的值不能被更改，但可以被替换。还是以string的结构体来解释吧，所有的string在底层都是这样的一个结构体stringStruct{str:str_point,len:str_len}，string结构体的str指针指向的是一个字符常量的地址，这个地址里面的内容是不可以被改变的，因为它是只读的，但是这个指针可以指向不同的地址，我们来对比一下string、[]byte类型重新赋值的区别：

s:="A1"//分配存储"A1"的内存空间，s结构体里的str指针指向这快内存 s="A2"//重新给"A2"的分配内存空间，s结构体里的str指针指向这快内存

其实[]byte和string的差别是更改变量的时候array的内容可以被更改。

s:=[]byte{1}//分配存储1数组的内存空间，s结构体的array指针指向这个数组。 s=[]byte{2}//将array的内容改为2

因为string的指针指向的内容是不可以更改的，所以每更改一次字符串，就得重新分配一次内存，之前分配空间的还得由gc回收，这是导致string操作低效的根本原因。

string和[]byte的相互转换

将string转为[]byte，语法[]byte(string)源码如下：

funcstringtoslicebyte(buf*tmpBuf,sstring)[]byte{ varb[]byte ifbuf!=nil&&len(s)<=len(buf){ *buf=tmpBuf{} b=buf[:len(s)] }else{ b=rawbyteslice(len(s)) } copy(b,s) returnb } funcrawstring(sizeint)(sstring,b[]byte){ p:=mallocgc(uintptr(size),nil,false) stringStructOf(&s).str=p stringStructOf(&s).len=size *(*slice)(unsafe.Pointer(&b))=slice{p,size,size} return }

可以看到b是新分配的，然后再将s复制给b，至于为啥copy函数可以直接把string复制给[]byte，那是因为go源码单独实现了一个slicestringcopy函数来实现，具体可以看src/runtime/slice.go。

将[]byte转为string，语法string([]byte)源码如下：

funcslicebytetostring(buf*tmpBuf,b[]byte)string{ l:=len(b) ifl==0{ //Turnsouttobearelativelycommoncase. //Considerthatyouwanttoparseoutdatabetweenparensin"foo()bar", //youfindtheindicesandconvertthesubslicetostring. return"" } ifraceenabled&&l>0{ racereadrangepc(unsafe.Pointer(&b[0]), uintptr(l), getcallerpc(unsafe.Pointer(&buf)), funcPC(slicebytetostring)) } ifmsanenabled&&l>0{ msanread(unsafe.Pointer(&b[0]),uintptr(l)) } s,c:=rawstringtmp(buf,l) copy(c,b) returns } funcrawstringtmp(buf*tmpBuf,lint)(sstring,b[]byte){ ifbuf!=nil&&l<=len(buf){ b=buf[:l] s=slicebytetostringtmp(b) }else{ s,b=rawstring(l) } return }

依然可以看到s是新分配的，然后再将b复制给s。

正因为string和[]byte相互转换都会有新的内存分配，才导致其代价不小，但读者千万不要误会，对于现在的机器来说这些代价其实不值一提。但如果想要频繁string和[]byte相互转换（仅假设），又不会有新的内存分配，能有办法吗？答案是有的。 packagestring_slicebyte_test import( "log" "reflect" "testing" "unsafe" ) funcstringtoslicebyte(sstring)[]byte{ sh:=(*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&s)) bh:=reflect.SliceHeader{ Data:sh.Data, Len:sh.Len, Cap:sh.Len, } return*(*[]byte)(unsafe.Pointer(&bh)) } funcslicebytetostring(b[]byte)string{ bh:=(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&b)) sh:=reflect.StringHeader{ Data:bh.Data, Len:bh.Len, } return*(*string)(unsafe.Pointer(&sh)) } funcTestStringSliceByte(t*testing.T){ s1:="abc" b1:=[]byte("def") copy(b1,s1) log.Println(s1,b1) s:="hello" b2:=stringtoslicebyte(s) log.Println(b2) //b2[0]=byte(99)unexpectedfaultaddress b3:=[]byte("test") s3:=slicebytetostring(b3) log.Println(s3) }

答案虽然有，但强烈推荐不要使用这种方法来转换类型，因为如果通过stringtoslicebyte将string转为[]byte的时候，共用的时同一块内存，原先的string内存区域是只读的，一但更改将会导致整个进程down掉，而且这个错误是runtime没法恢复的。

如何取舍？

既然string就是一系列字节，而[]byte也可以表达一系列字节，那么实际运用中应当如何取舍？

string可以直接比较，而[]byte不可以，所以[]byte不可以当map的key值。 因为无法修改string中的某个字符，需要粒度小到操作一个字符时，用[]byte。 string值不可为nil，所以如果你想要通过返回nil表达额外的含义，就用[]byte。 []byte切片这么灵活，想要用切片的特性就用[]byte。 需要大量字符串处理的时候用[]byte，性能好很多。

最后脱离场景谈性能都是耍流氓，需要根据实际场景来抉择。

本文内容总结：golangstring和[]byte的对比，何为string？，何为[]byte?，区别，如何取舍？，

原文链接：https://www.cnblogs.com/zhangboyu/p/7623712.html