C# Substring（）似乎是这段代码的瓶颈

导言

我有一个我很喜欢的算法，它是我很久以前做的，我一直在用新的编程语言、平台等编写和重新编写，作为某种基准。虽然我的主要编程语言是C#，但我只是简单地复制粘贴了代码并稍微修改了语法，用Java构建了它，发现它的运行速度快了1000倍

代码

这里有很多代码，但我只想介绍这段代码，这似乎是主要问题：

for (int i = 0; i <= s1.Length; i++) 
{
    for (int j = i + 1; j <= s1.Length - i; j++)
    {
        string _s1 = s1.Substring(i, j);
        if (tree.hasLeaf(_s1))
         ...

探查器的屏幕截图片段

注意：这是用大小为300.000个字符的字符串s1测试的。由于某种原因，一百万个字符在C#中永远不会结束，而在Java中只需要0.75秒。。消耗的内存和垃圾收集的数量似乎并不表示内存问题。峰值约为400 MB，但考虑到巨大的后缀树，这似乎是正常的。也没有发现奇怪的垃圾收集模式

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发行来源

在经历了一场持续两天三夜的光荣战斗（以及评论中的惊人想法和想法）之后，我终于解决了这个问题

我想为任何遇到类似问题的人发布一个答案，其中

string.Substring（I，j）

函数不是获取字符串子字符串的可接受解决方案，因为字符串太大，您无法负担

string.Substring（I，j）

（它必须复制，因为C#字符串是不可变的，无法绕过它）或

字符串。子字符串（i，j）

在同一个字符串上被调用了大量次（就像在我的嵌套for循环中），这给垃圾收集器带来了困难，或者在我的例子中两者都是

尝试

我尝试了许多建议，例如StringBuilder，流，在

不安全{}中使用Intptr和封送进行非托管内存分配

阻塞，甚至创建IEnumerable，并通过引用返回给定位置内的字符。所有这些尝试最终都失败了，因为必须进行某种形式的数据连接，因为我无法轻松地逐个字符遍历我的树而不损及性能。如果有waY跨越一个数组内的多个内存地址，就像你将能够在C++中用一些指针算法……除了… （归功于@Ivan Stoev的评论）

解决方案

解决方案是使用

System.ReadOnlySpan

（由于字符串是不可变的，所以不能是

System.Span

），它允许我们读取现有数组中内存地址的子数组，而无需创建副本

发布的这段代码：

string _s1 = s1.Substring(i, j);
if (stree.has(_s1))
{
    score += j - i;
    longest = j - i;
}

已更改为以下内容：

if (stree.has(i, j))
{
    score += j - i;
    longest = j - i;
}

其中

stree.has（）

现在接受两个整数（子字符串的位置和长度），并执行以下操作：

ReadOnlySpan<char> substr = s1.AsSpan(i, j);

ReadOnlySpan substr=s1.AsSpan（i，j）；

请注意，

substr

变量实际上是对初始

s1

数组的字符子集的引用，而不是副本！（可以通过此函数访问

s1

变量）

请注意，在撰写本文时，我使用的是C#7.2和.NET Framework 4.6.1，这意味着要获得Span功能，我必须进入Project>Manage NuGet Packages，勾选“Include prerelease”复选框，浏览System.Memory并安装它

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重新运行初始测试（在长度为100万字符的字符串上，即1MB）速度从2分钟以上提高（2分钟后我放弃等待）大约86毫秒！！

String

在Java中也是不可变的。你尝试过

StringBuilder

吗？我猜你有内存问题。你看过了吗？Java中的八个内核中有七个可能用于垃圾收集你的子字符串：）哈哈，可能就是它了……）。你知道如何在C#中不需要一直复制就可以得到我的子字符串吗？我不能只使用C++中的指针算法，直到C语言得到<代码> Strue/Cube >，因为其他评论者指出，在<代码> Stre等方法中，只使用<代码>（String，StistCurnand，EndiDeX） >。在方法内部使用字符串索引器（

s[i]

），它返回

char

w/o分配。可以作为创建Span的一部分进行切片：

s1。AsSpan（i，j）

，应该快一点？可能是因为我不知道Span是如何实现的。它看起来并不是更快，但直觉上认为它是。。至少我这么认为。我将编辑我的帖子并使用您的建议，因为如果您感兴趣，这可能是使用span@benadam有关span的更多信息的预期方式。（仅为完整起见）

ReadOnlySpan<char> substr = s1.AsSpan(i, j);