String Interpolation vs String.Format

Question

使用字符串插值之间是否存在显着的性能差异:

myString += $"{x:x2}";

vs String.Format()？

myString += String.Format("{0:x2}", x);

我只是问,因为Resharper正在提示修复,我之前被愚弄了.

Answer 1

值得注意的是相对的.但是:字符串插值string.Format()在编译时转换为最终结果相同.

但是有一些细微的差别:正如我们从这个问题中可以看出的那样,格式说明符中的字符串连接会导致额外的string.Concat()调用.

Answer 2

答案是肯定的和否定的。通过不显示第三个变体ReSharper 来愚弄您，这也是性能最高的。列出的两个变体产生相同的 IL 代码，但以下确实会带来提升：

myString += $"{x.ToString("x2")}";

完整的测试代码

using BenchmarkDotNet.Attributes;
using BenchmarkDotNet.Configs;
using BenchmarkDotNet.Diagnosers;
using BenchmarkDotNet.Diagnostics.Windows;
using BenchmarkDotNet.Running;

namespace StringFormatPerformanceTest
{
    [Config(typeof(Config))]
    public class StringTests
    {
        private class Config : ManualConfig
        {
            public Config() => AddDiagnoser(MemoryDiagnoser.Default, new EtwProfiler());
        }

        [Params(42, 1337)]
        public int Data;

        [Benchmark] public string Format() => string.Format("{0:x2}", Data);
        [Benchmark] public string Interpolate() => $"{Data:x2}";
        [Benchmark] public string InterpolateExplicit() => $"{Data.ToString("x2")}";
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var summary = BenchmarkRunner.Run<StringTests>();
        }
    }
}

检测结果

|              Method | Data |      Mean |  Gen 0 | Allocated |
|-------------------- |----- |----------:|-------:|----------:|
|              Format |   42 | 118.03 ns | 0.0178 |      56 B |
|         Interpolate |   42 | 118.36 ns | 0.0178 |      56 B |
| InterpolateExplicit |   42 |  37.01 ns | 0.0102 |      32 B |
|              Format | 1337 | 117.46 ns | 0.0176 |      56 B |
|         Interpolate | 1337 | 113.86 ns | 0.0178 |      56 B |
| InterpolateExplicit | 1337 |  38.73 ns | 0.0102 |      32 B |

该InterpolateExplicit()方法更快，因为我们现在明确告诉编译器使用string. 无需对要格式化的对象进行装箱。拳击确实是非常昂贵的。另外，请注意我们稍微减少了分配。

Answer 3

您应该注意到，C#10 和 .NET 6 中的字符串插值进行了重大优化 - C# 10 和 .NET 6 中的字符串插值。

我不仅迁移了字符串格式化的所有用法，还迁移了字符串连接的用法，以使用字符串插值。

我同样担心（如果不是更多的话）不同方法之间的内存分配差异。我发现，当处理少量字符串时，字符串插值几乎总是在速度和内存分配方面获胜。如果您有未确定的（在设计时未知）数量的字符串，则应始终使用System.Text.StringBuilder.Append(xxx)或System.Text.StringBuilder.AppendFormat(xxx)

另外，我会指出您+=对字符串连接的用法。要非常小心，并且只对少量的小字符串执行此操作。

Answer 4

字符串插值在编译时转换为string.Format（）。

同样在string.Format中，您可以为单个参数指定多个输出，并为单个参数指定不同的输出格式。但是我猜想字符串插值更易读。因此，取决于您。

a = string.Format("Due date is {0:M/d/yy} at {0:h:mm}", someComplexObject.someObject.someProperty);

b = $"Due date is {someComplexObject.someObject.someProperty:M/d/yy} at {someComplexObject.someObject.someProperty:h:mm}";

有一些性能测试结果https://koukia.ca/string-interpolation-vs-string-format-string-concat-and-string-builder-performance-benchmarks-c1dad38032a

Answer 5

问题是关于性能的，但是标题只是说“vs”，所以我觉得必须补充一些观点，尽管其中一些观点是固执己见的。

• 本土化

  • 由于其内联代码性质，字符串插值无法本地化。在本地化之前，必须将其转换为string.Format. 然而，有一些工具可以做到这一点（例如ReSharper）。

• 可维护性（我的意见）

  • string.Format更具可读性，因为它专注于我想要表达的句子，例如在构建漂亮且有意义的错误消息时。使用{N}占位符给了我更大的灵活性，并且以后更容易修改它。
  • 另外，插值中的内联格式说明符很容易被误读，并且在更改时很容易与表达式一起删除。
  • 当使用复杂且长的表达式时，插值很快就会变得更加难以阅读和维护，因此从这个意义上说，当代码不断发展并变得更加复杂时，它无法很好地扩展。string.Format不太容易出现这种情况。
  • 归根结底，这都是关于关注点分离的：我不喜欢将应该如何呈现与应该呈现什么混在一起。

因此，基于这些，我决定坚持使用string.Format我的大部分代码。不过，我准备了一个扩展方法，以获得我更喜欢的更流畅的编码方式。该扩展的实现是单行的，在使用中看起来就像这样。

var myErrorMessage = "Value must be less than {0:0.00} for field {1}".FormatWith(maximum, fieldName);

插值是一个很棒的功能，请不要误会我的意思。但在我看来，它在那些缺少类似功能的语言中表现得最好string.Format，例如 JavaScript。