string 概念
源代码中 src/builtin/builtin.go
string 的描述如下:
// string is the set of all strings of 8-bit bytes, conventionally but not // necessarily representing UTF-8-encoded text. A string may be empty, but // not nil. Values of string type are immutable. type string string 复制代码
- string 是所有 8 位字节字符串的集合,通常但不一定代表 UTF-8 编码的文本。
- 字符串可以为空(长度为0),但不会是 nil。
- 字符串类型的值是不可变的。
string 数据结构
源码包中 src/runtime/string.go:stringStruct 定义的 string 的数据结构如下:
type stringStruct struct { str unsafe.Pointer len int } 复制代码
- str : 字符串的首地址
- len : 字符串的长度
发现 string 的数据结构有点类似于切片,切片比它多了一个容量成员。string 和 byte 切片经常互转。
string 操作
字符串的构建是先构建 stringStruct,再转换成 string:
//go:nosplit func gostringnocopy(str *byte) string { ss := stringStruct{str: unsafe.Pointer(str), len: findnull(str)} // 先构造 stringStruct s := *(*string)(unsafe.Pointer(&ss)) // stringStruct 转换成 string return s } 复制代码
[]byte 转 string
示例:
func ByteToString(s []byte) string { return string(s) } 复制代码
注意这里的转换进行一次内存拷贝:
- 根据切片长度申请内存空间(假设内存地址为 p,切片长度为 len(b))
- 构建 string(string.str = p; string.len = len)
- 拷贝数据(切片中的数据拷贝到新的内存空间)
string 转 []byte
示例:
func StringToByte(str string) []byte { return []byte(str) } 复制代码
注意这里的转换也会进行一次内存拷贝:
- 申请切片内存空间
- 将 string 拷贝到切片
字符串拼接
示例:
str := "str1" + "str2" + "str3" + "str4" 复制代码
- 新字符串的内存空间是一次性分配好的,所以即使有很多的字符串进行拼接,性能也会有很好的保证。
- 拼接语句在编译时会先放到一个切片中,然后再两次遍历此切片,一次获取字符串长度用来申请内存,一次用来把字符串逐个拷贝过去。
- 由于 string 是不能修改的,源码在拼接过程中会用 rawstring() 方法生成一个指定大小的 string,并同时返回一个切片,二者共享同一块内存空间,后面向切片中拷贝数据,也就间接修改了 string。
rawstring()源代码如下:
// rawstring allocates storage for a new string. The returned // string and byte slice both refer to the same storage. // The storage is not zeroed. Callers should use // b to set the string contents and then drop b. func rawstring(size int) (s string, 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 } 复制代码
string 不能修改
在 Go 中,string 不包含内存空间,它只有一个内存指针,所以 string 非常轻量,很方便进行传递且不用担心内存拷贝。 string 通常指向字符串字面量,字面量存储的位置是只读段,并不是堆或栈上,所以 string 不能被修改。
[]byte 转 string 不拷贝内存的情况
有时只是临时需要字符串的场景下,byte切片转换成 string 时并不会拷贝内存,而是直接返回一个 string,这个 string 的指针指向切片的内存。
如:
- 使用
m[string(b)]
来查找map(map是string为key,临时把切片 b 转成string) - 字符串拼接,如”<” + “string(b)” + “>”
- 字符串比较:string(b) == “foo”
用 []byte 还是 string
[]byte 和 string 都可以表示字符串,它们数据结构不同,其衍生出来的方法也不同。
string 擅长的场景:
- 需要字符串比较;
- 不需要nil字符串;
[]byte擅长的场景:
- 修改字符串的时候;
- 函数返回值,需要使用 nil 来表示含义;
- 需要切片操作;