如何在.NET中通过索引有效地覆盖字符串的一部分？

Question

在我的 .NET 程序中，我允许用户定义“字段”，它们是由业务逻辑计算的值。这些字段具有位置和长度，因此它们都可以插入到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。如果没有定义字段来替换给定位置，则会输出默认字符

我的问题是，如何才能有效地做到这一点？ StringBuilder 类有一个 Insert(int index, string value) 方法，但这每次都会延长输出字符串而不是覆盖它。我是否必须使用 StringBuilder[int index] 索引器一次设置每个字符一个，这样效率低吗？因为我会多次这样做，所以我希望它尽可能快。

谢谢。

Answer 1

一次只做一个角色可能是你最好的选择。我这样说是因为在 StringBuilder 上调用 Insert 和 Remove 会导致字符向右/向左移动，就像任何可变的类似方法一样索引集合，例如 List。

也就是说，这是一个很好的候选扩展方法，可以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;
}

使用示例：

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

Console.WriteLine(builder.ToString());

输出：

My name is Bob.

Answer 2

StringBuilder 类允许您构建可变字符串。在执行插入之前尝试使用Remove函数。由于它是随机访问的，所以速度应该非常快。只要 StringBuilder 保持相同的容量，就不会花费时间在内存中复制字符串。如果您知道字符串会变长，请尝试在调用 New StringBuilder() 时将容量设置得更大

Answer 3

只要字符串是不可变的，每次对其进行操作都会导致 GC 负载，甚至 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，您可以在列表中连接字符串，以获得结果字符串。

这是执行拆分/压缩操作的示例代码。
它假设字段被定义为（位置、长度、值）的元组。

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，最好使用正则表达式替换特殊用户标记，例如 [价格]、[数量]？

Answer 4

我建议使用 StringBuilder 类。不过，您可以使用字符串来完成此操作，但可能会产生副作用。这里有几篇博客文章展示了如何操作字符串以及可能的副作用。

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

如果替换子字符串将成为一个大瓶颈，您可能想完全放弃子字符串。相反，请将数据分解为可以独立修改的字符串。如下所示：

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示例，但我确信可以使其更加通用，这样如果每个用户定义不同的字段，您就可以处理它。将数据分解为字段后，如果您仍然需要修改字段中的单个字符，至少您不会触及整个数据集。

现在，这可能会将瓶颈推向 OutputDataLine 函数，具体取决于您对数据执行的操作。但如有必要，可以单独处理。

Answer 6

如果您的字符串已经预先格式化为长度，那么 StringBuilder 类

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

刚刚设置了您的起始索引和计数 = 1，以便您可以替换该特定实例。

您可以做的另一件事是使用 String.Format()。将所有预定义字段转换为索引，这样您就会得到一个类似“This {0} is very {1}”的字符串，然后只需将参数与特定索引进行匹配并执行 String.Format(myString, myParams);

——劳尔

Answer 7

正如您公平地说的，StringBuilder 有 Insert 方法，但没有 Overwrite 方法。

所以我为我的项目创建了覆盖扩展方法，见下文。

请注意，如果 StringBuilder 没有足够的空间，它将削减该值。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 ) );
    }