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caizixian
V2EX  ›  Go 编程语言

如何提升 Go 的 strings.ToLower 的性能

  •  1
     
  •   caizixian ·
    caizixian · 2016-06-10 19:16:18 +08:00 · 2587 次点击
    这是一个创建于 3089 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    需要进行大小写不区别的子串检测(含中英文)

    同样的代码比 Python 还慢点

    func checkAgainstKeywords(s string) bool {
    	s = strings.ToLower(s)
    	for _, keyword := range keywords {
    		if !strings.Contains(s, keyword){
    			return false
    		}
    	}
    	return true
    }
    
    def multi_search(keywords, string):
        lowerstring=string.lower()
        for keyword in keywords:
            if keyword not in lowerstring:
                return False
        return True
    
    16 条回复    2016-06-11 09:08:54 +08:00
    hooluupog
        1
    hooluupog  
       2016-06-10 19:35:25 +08:00
    Go 的字符串是 utf-8 的,所以要搞清楚你处理的是 unicode 还是 bytes 。如果是后者,可以这样:

    func toLower(s string) string {
    b := make([]byte, len(s))
    for i := range b {
    c := s[i]
    if c >= 'A' && c <= 'Z' { c += 'a' - 'A' }
    b[i] = c
    }
    return string(b)
    }
    nixuehan
        2
    nixuehan  
       2016-06-10 19:51:44 +08:00
    ..这你都压榨。。 提升硬件把
    caizixian
        3
    caizixian  
    OP
       2016-06-10 20:28:29 +08:00
    @hooluupog 想把一个 string 的大写英文字符转为小写
    shyling
        4
    shyling  
       2016-06-10 20:34:36 +08:00
    根据 char 的值判断应该会比 contains/in 之类的快一点吧
    chai2010
        5
    chai2010  
       2016-06-10 20:35:17 +08:00 via iPhone
    如果真的在乎这点性能,建议重新实现函数,或者换语言
    fcicq
        6
    fcicq  
       2016-06-10 20:37:25 +08:00
    明摆着应该用自动机
    sumhat
        7
    sumhat  
       2016-06-10 21:05:37 +08:00
    这个性能真是在 ToLower 而不是 Contains ?

    Keyword 数量太多的话建议使用 Trie 树
    abcdabcd987
        8
    abcdabcd987  
       2016-06-10 21:13:42 +08:00
    “需要进行大小写不区别的子串检测”

    瓶颈不在与 ToLower ,而在于子串识别的算法。子串识别有两个很基本的算法:

    Multiple text with single pattern: KMP Algorithm
    Multiple text with multiple pattern: Aho-Corasick algorithm ( AC 自动机)
    abcdabcd987
        9
    abcdabcd987  
       2016-06-10 21:20:54 +08:00
    https://golang.org/src/strings/strings_amd64.go?s=521:550#L3

    这里可以看到 go 实现的是 Rabin-Karp algorithm 。假设文本长度为 n ,单个关键字长度为 m ,那么 Rabin-Karp 的方法最坏复杂度是 O(nm),不过一般情况下是 O(n+m)。假设你这里有 w 个关键字,那么总的复杂度是 O(w*(n+m))。

    如果关键字多并且文本比较长的话,改用 AC 自动机,复杂度就降到了 O(n + w*m)
    abcdabcd987
        10
    abcdabcd987  
       2016-06-10 21:36:45 +08:00
    https://hg.python.org/cpython/file/2.7/Objects/stringlib/fastsearch.h

    Python 用了一个跑的比较快的匹配算法,所以表现起来比 golang 好一些
    caizixian
        11
    caizixian  
    OP
       2016-06-10 21:40:28 +08:00
    @abcdabcd987 谢谢回复,我判断出是 ToLower 的原因是我把 ToLower 去掉后,总执行时间从 200 多 ms 下降到十几 ms

    函数调用次数 200+k
    abcdabcd987
        12
    abcdabcd987  
       2016-06-10 21:47:48 +08:00
    @caizixian 原来是这样。不过这也不一定是 ToLower 的问题,也有可能是在原串上做匹配触发了某些条件使得字符串匹配变快了。

    刚刚看了下 Strings.ToLower 的代码,发现可能确实 ToLower 会存在性能问题。他是直接用了个 map ,然后 mapper function 还要往下递归两三层。在这种情况下,编译器优化再厉害也是不如手写个 for 来得快的。
    caizixian
        13
    caizixian  
    OP
       2016-06-10 22:26:54 +08:00
    @abcdabcd987 pprof 了一下

    Ouyangan
        14
    Ouyangan  
       2016-06-10 23:06:20 +08:00 via Android
    @caizixian 你们一提到算法我写野生的就插不上话。
    mengzhuo
        15
    mengzhuo  
       2016-06-11 08:07:47 +08:00 via iPhone
    @Ouyangan 学了就可以讨论了

    lz 该用自动机啊!楼上的分析得很不错了。
    而且直接返回 strings.Contains 不就好了?还 if 一下…
    估计你还不知道:
    1. string 是会复制的,多用 bytes
    2. haystack 小于 cpu 的位长时对比只需要一个 cpu op
    caizixian
        16
    caizixian  
    OP
       2016-06-11 09:08:54 +08:00
    @mengzhuo

    用 if 判断是因为多个 substring 都要符合

    []byte 貌似不能解决中文处理问题,而[]rune 没有办法 split 或者像[]byte 一样 ReadBytes
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