个性
从规范库文件 src/builtin/builtin.go
中能够看到内置类型 string 的定义和形容:
// 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
从中咱们能够看出 string 是 8 比特字节的汇合,通常但并不一定是 UTF-8 编码的文本。另外,
string 能够为空(长度为0),但不会是 nil,并且 string 对象不可批改。
字符串能够应用双引号赋值,也能够应用反单引号赋值。应用双引号申明的字符串和其余语言中的字符串没有太多的区别,它只能用于单行字符串的初始化,如果字符串外部呈现换行符或双引号等特殊符号,须要应用 \ 符号本义;而反引号申明的字符串能够解脱单行的限度,并且能够在字符串外部间接应用特殊符号,在遇到须要手写 JSON 或者其余简单数据格式的场景下十分不便。
实现原理
数据结构
源码包 src/runtime/string.go:stringStruct
定义了 string 的数据结构:
type stringStruct struct { str unsafe.Pointer len int}
构造很简略,两个字段别离示意字符串的首地址和长度。
生成字符串时,会先构建 stringStruct 对象,再转换成 string,代码如下:
func gostringnocopy(str *byte) string { ss := stringStruct{str: unsafe.Pointer(str), len: findnull(str)} s := *(*string)(unsafe.Pointer(&ss)) return s}
相干操作
字符串拼接
在 runtime 包中,应用 concatstrings 函数来拼接字符串,所有待拼接字符串被组织到一个切片中传入,外围源码如下:
func concatstrings(buf *tmpBuf, a []string) string { // 计算带拼接字符串切片长度及个数,以此申请内存 idx := 0 l := 0 count := 0 for i, x := range a { n := len(x) if n == 0 { continue } if l+n < l { throw("string concatenation too long") } l += n count++ idx = i } if count == 0 { return "" } // 如果非空字符串的数量为 1 且以后字符串不在栈上,间接返回该字符串 if count == 1 && (buf != nil || !stringDataOnStack(a[idx])) { return a[idx] } // 分配内存,结构一个字符串和切片,二者共享内存 s, b := rawstringtmp(buf, l) // 向切片中拷贝待拼接字符串 for _, x := range a { copy(b, x) b = b[len(x):] } // 返回拼接后字符串 return s}
须要留神的是,在失常状况下,运行时会调用 copy 将输出的多个字符串拷贝到指标字符串所在的内存空间。一旦须要拼接的字符串十分大,拷贝带来的性能损失是无奈疏忽的。
类型转换
当咱们应用 Go 语言解析和序列化 JSON 等数据格式时,常常须要将数据在 string 和 []byte 之间来回转换。
从字节数组到字符串的转换须要应用 slicebytetostring 函数,外围源码如下:
func slicebytetostring(buf *tmpBuf, ptr *byte, n int) (str string) { // 字节数组长度为 0 或 1 时非凡解决 if n == 0 { return "" } if n == 1 { p := unsafe.Pointer(&staticuint64s[*ptr]) if sys.BigEndian { p = add(p, 7) } stringStructOf(&str).str = p stringStructOf(&str).len = 1 return } var p unsafe.Pointer // 依据传入的缓冲区大小决定是否须要为新字符串分配内存空间 if buf != nil && n <= len(buf) { p = unsafe.Pointer(buf) } else { p = mallocgc(uintptr(n), nil, false) } stringStructOf(&str).str = p stringStructOf(&str).len = n // 将原 []byte 中的字节全副复制到新的内存空间中 memmove(p, unsafe.Pointer(ptr), uintptr(n)) return}
当咱们想要将字符串转换成 []byte 类型时,须要应用 stringtoslicebyte 函数,该函数的实现非常容易了解:
func stringtoslicebyte(buf *tmpBuf, s string) []byte { var b []byte // 当传入缓冲区并且空间足够时,从该缓冲区切取字符串长度大小切片,否则结构一个切片 if buf != nil && len(s) <= len(buf) { *buf = tmpBuf{} b = buf[:len(s)] } else { b = rawbyteslice(len(s)) } // 将字符串复制到切片中 copy(b, s) return b}
[]byte 转换成 string 的场景有很多,出于性能上的思考,有时候只是长期须要字符串的情景下,此时不会产生拷贝,而是间接返回一个 string,其中的指针指向 []byte 的地址。而且,咱们需谨记:类型转换的开销并没有设想中那么小,常常会成为程序的性能热点。