你所不知道的Python | 字符串連接的秘密

alin 發(fā)布于2019-07-30 16:57 / 1451人閱讀

摘要：私房菜輸出私房菜方法使用方法方法是中出現(xiàn)的一種代替操作符的字符串格式化方法，同樣可以用來連接字符串。私房菜方法使用方法字符串有一個內(nèi)置方法，其參數(shù)是一個序列類型，例如數(shù)組或者元組等。

字符串連接，就是將2個或以上的字符串合并成一個，看上去連接字符串是一個非常基礎的小問題，但是在Python中，我們可以用多種方式實現(xiàn)字符串的連接，稍有不慎就有可能因為選擇不當而給程序帶來性能損失。

方法1：加號連接

很多語言都支持使用加號連接字符串，Python也不例外，只需要簡單的將2個或多個字符串相加就可以完成拼接。

a = "Python"
b = "私房菜"
r = a + b  # 輸出"Python私房菜"

方法2：使用%操作符

在Python 2.6以前，%操作符是唯一一種格式化字符串的方法，它也可以用于連接字符串。

a = "Python"
b = "私房菜"
r = "%s%s" % (a, b)  # 輸出"Python私房菜"

方法3：使用format方法

format方法是Python 2.6中出現(xiàn)的一種代替%操作符的字符串格式化方法，同樣可以用來連接字符串。

a = "Python"
b = "私房菜"
r = "{}{}".format(a, b)

方法4：使用f-string

Python 3.6中引入了Formatted String Literals（字面量格式化字符串），簡稱f-string，f-string是%操作符和format方法的進化版，使用f-string連接字符串的方法和使用%操作符、format方法類似。

a = "Python"
b = "私房菜"
r = f"{a}{b}"

方法5：使用str.join()方法

字符串有一個內(nèi)置方法join，其參數(shù)是一個序列類型，例如數(shù)組或者元組等。

a = "Python" 
b = "私房菜"
r = "".join([a, b])

對比測試

既然連接字符串有這么多方法，那么使用時到底選擇哪種呢？我們從代碼可讀性和性能兩個層面來評估一下上面5種方法。

使用timeit模塊，分別執(zhí)行上述5種方法的示例代碼100000次，執(zhí)行時間如圖。

可以看到，%操作符、format和f-string都是字符串格式化方法，性能依次遞增，加號連接的性能和f-string不相上下。

有一點需要注意的是，字符串類型是不可變的，所以每一次應用加號連接字符串都會生成一個新的字符串，連接多個字符串時，效率低下就是必然的了，我們將一次連接的字符串提升到10個和20個，再來進行2輪測試，下面是連接20個字符串時的耗時情況。

和連接兩個字符串時的結果出現(xiàn)了一些不同，首先使用加號連接的方式在字符串數(shù)量較多時（大于10個），性能會急劇下降，str.join()方法在連接大量字符串時性能最好。

總結

連接少量字符串時
使用加號連接符在性能和可讀性上都是明智的，如果對可讀性有更高的要求，并且使用的Python 3.6以上版本，f-string也是一個非常好的選擇，例如下面這種情況，f-string的可讀性顯然比加號連接好得多。

a = f"姓名：{name} 年齡：{age} 性別：{gender}"
b = "姓名：" + name + "年齡：" + age + "性別：" + gender

連接大量字符串時
join和f-string都是性能最好的選擇，選擇時依然取決于你使用的Python版本以及對可讀性的要求，f-string在連接大量字符串時可讀性并不一定好。切記不要使用加號連接，尤其是在for循環(huán)中。

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