如何在.NET中通过索引高效地覆盖部分字符串？

Question

在我的.NET程序中，我允许用户定义由业务逻辑计算出的值的“字段”。这些字段有一个位置和长度，以便它们都可以插入给定索引处的单个输出字符串中。我还允许用户指定此输出字符串的默认内容。如果没有字段被定义为替换给定位置，则输出默认字符

我的问题是，我该如何有效地做到这一点？ StringBuilder类有一个插入（int索引，字符串值）方法，但是这会每次延长输出字符串而不是覆盖它。我将不得不一次设置每个字符使用StringBuilder [int index]索引器，这是低效？既然我会这么做很多次，我希望它尽可能快。

谢谢。

Answer 1

一次只做一个角色可能是您最好的选择。我这样说是因为在StringBuilder上调用Insert和Remove导致字符右移/左移，就像类似方法在任何可变索引集合（如List<char>）中一样。

这就是说，这是一个很好的候选人的扩展方法，让你的生活更轻松一些。

public static StringBuilder ReplaceSubstring(this StringBuilder stringBuilder, int index, string replacement) 
{ 
    if (index + replacement.Length > stringBuilder.Length) 
    { 
     // You could throw an exception here, or you could just 
     // append to the end of the StringBuilder -- up to you. 
     throw new ArgumentOutOfRangeException(); 
    } 

    for (int i = 0; i < replacement.Length; ++i) 
    { 
     stringBuilder[index + i] = replacement[i]; 
    } 

    return stringBuilder; 
} 

用例：

var builder = new StringBuilder("My name is Dan."); 
builder.ReplaceSubstring(11, "Bob"); 

Console.WriteLine(builder.ToString()); 

输出：

My name is Bob.

Answer 2

只要字符串不死，每次操作都会导致GC加载，即使是StringBuilder插入/删除调用。 我会通过插入点剪切源字符串，然后用需要插入的数据“压缩”它。 之后，您可以将列表中的字符串串起来，以获得结果字符串。

下面是一个示例代码，做拆分/压缩操作。 它假定字段被定义为（位置，长度，值）的简化。

public class Field 
{ 
    public int pos { get; set; } 
    public int len { get; set; } 
    public string value { get; set; } 
    public string tag { get; set; } 
} 

class Program 
{ 
    static void Main(string[] args) 
    { 
     var source = "You'r order price [price] and qty [qty]."; 
     var fields = new List<Field>(); 
     fields.Add(new Field() 
     { 
      pos = 18, 
      len = 7, 
      value = "15.99$", 
      tag = "price" 
     }); 
     fields.Add(new Field() 
     { 
      pos = 37-3, 
      len = 5, 
      value = "7", 
      tag = "qty" 
     }); 
     Console.WriteLine(Zip(Split(source, fields), fields)); 
     Console.WriteLine(ReplaceRegex(source, fields)); 

    } 

    static IEnumerable<string> Split(string source, IEnumerable<Field> fields) 
    { 
     var index = 0; 
     foreach (var field in fields.OrderBy(q => q.pos)) 
     { 
      yield return source.Substring(index, field.pos - index); 
      index = field.pos + field.len; 
     } 
     yield return source.Substring(index, source.Length - index); 
    } 
    static string Zip(IEnumerable<string> splitted, IEnumerable<Field> fields) 
    { 
     var items = splitted.Zip(fields, (l, r) => new string[] { l, r.value }).SelectMany(q => q).ToList(); 
     items.Add(splitted.Last()); 
     return string.Concat(items); 
    } 
    static string ReplaceRegex(string source, IEnumerable<Field> fields) 
    { 
     var fieldsDict = fields.ToDictionary(q => q.tag); 
     var re = new Regex(@"\[(\w+)\]"); 
     return re.Replace(source, new MatchEvaluator((m) => fieldsDict[m.Groups[1].Value].value)); 
    } 
} 

顺便说一句，最好是使用正则表达式替换特殊的用户标记，如[price]，[qty]？

Answer 3

StringBuilder类允许您构建可变字符串。在执行Insert之前尝试使用Remove函数。由于它是随机访问的，它应该很快。只要StringBuilder保持相同的容量，它不会花费时间在内存中复制字符串。如果您知道字符串将变得更长，请尝试将您的容量设置为更大，当您致电New StringBuilder()

Answer 4

我建议使用StringBuilder类。然而，你可以用一个字符串来做，但可能会有副作用。这里有一些博客帖子，展示如何操作字符串和可能的副作用。

http://philosopherdeveloper.wordpress.com/2010/05/28/are-strings-really-immutable-in-net/

http://philosopherdeveloper.wordpress.com/2010/06/13/string-manipulation-in-net-epilogue-plus-new-theme/

Answer 5

如果字符串已经预先格式化的长度，然后StringBuilder类具有

public StringBuilder Replace(string oldValue, string newValue, int startIndex, int count) 

，只要将开始索引和计数= 1，所以你可以替换具体实例。

你可以做的另一件事是使用String.Format（）。将所有预先定义的字段转换为索引，以便得到类似“This {0} is {{}}”的字符串，然后将参数匹配到特定索引并执行String.Format（myString，myParams）;

-Raul

Answer 6

如果替换子将是一大瓶颈，你可能想完全沟子事。相反，将数据分解为可以独立修改的字符串。像下面这样：

class DataLine 
{ 
    public string Field1; 
    public string Field2; 
    public string Field3; 

    public string OutputDataLine() 
    { 
     return Field1 + Field2 + Field3; 
    } 
} 

这是一个简单的静态的例子，但我敢肯定，还可以更为通用的，因此，如果每个用户定义的字段不同，你可以处理它。将数据分解为字段后，如果仍然需要修改字段中的单个字符，至少不会触及整个数据集。

现在，这可能会将瓶颈推到OutputDataLine函数，具体取决于您对数据所做的操作。但是，如果有必要，可以单独处理。

Answer 7

正如你所说，StringBuilder有插入方法，但没有覆盖方法。
所以我已经为我的项目创建了Overwrite扩展方法，请参见下文。
请注意，如果StringBuilder没有足够的空间，它会削减值。但是，您可以轻松修改它的逻辑。

public static void Overwrite(this StringBuilder sb, int index, string value) 
    { 
     int len = Math.Min(value.Length, sb.Length - index); 
     sb.Remove(index, len); 
     sb.Insert(index, value.Substring(0, len)); 
    }