高效的忽略大小写的字符串替换(Replace)函数（多种方法比较）

关键字：.NET，String，Replace，字符串，替换，忽略大小写，VB，Regexp，Regular Expression，正则表达式，Reflector，Run-Time，运行时，StringBuilder，效率
创建时间：2005/06/30 15:40
最后修改：2005/06/30 20:52
作者：灵感之源

前言

在开发中，我们要常和各种不同类型的信息打交道，无论是数据库中的信息还是网络的、甚至财务的数据，最终都可以ToString()为字符串(这个说法有点牵强)。所以我们日常常要和字符串打交道。


主题

在.NET中，不调用C++/CLI，进行字符串替换有好几种方法：

１、最常用的，就是String实例.Replace()，但这个不能忽略大小写。

２、System.Text.Regex(Regular Expression正则表达式)，大家都估计到它的效率不高，虽然它支持忽略大小写。

３、String.SubString()循环，查找要替换的子字符串的位置，截取，然后字符串相加，大家也估计到，数量少(在codeproject.com上曾有文章讨论过和StringBuilder的临届值是600次)的情况下会比StringBuilder快。

４、跟３一样，唯一区别就是字符累加用StringBuilder，数量少的情况下比字符累加要慢，但过了临届值就要快。

５、引用Microsoft VisualBasic RunTime(Microsoft.VisualBasic.DLL)，里面有一个Strings.Replace，效率非常高，其原理就是：Split()再Join()，其中Split支持忽略大小写的秘诀就是调用了System.Globalization.CultureInfo，也就是所谓的国际化，其实要实现字符串的替换代码量不多，但要兼容各种语言(非编程语言，是交流语言)，那就得多花几倍的代码了。

６、不想用VB运行库的朋友，可以用Reflector配合Denis Bauer's Reflector.FileDisassembler把Microsoft.VisualBasic.DLL中的Strings的Replace和相关函数抽取出来(C#)，然后修补一下就可以单独使用了(我这明显是吃饱了撑着，VB专家装配脑袋指出我这是浪费时间，因为本身Microsoft VisualBasic运行库就包括在.NET Framework中)。


实战

以下是测试代码：

        static void Main(string[] args)
        {
            string segment = "中华aBc共和国";
            string source;
            string pattern = "abc";
            string destination = "人民";
            string result = "";
            const long count = 1000;
            StringBuilder pressure = new StringBuilder();
            HiPerfTimer time;

            for (int i = 0; i < count; i++)
            {
                pressure.Append(segment);
            }
            source = pressure.ToString();
    
            //regexp
            time = new HiPerfTimer();
            time.Start();
            for (int i = 0; i < count; i++)
            {
                result = Regex.Replace(source, pattern, destination, RegexOptions.IgnoreCase);
            }
            time.Stop();

            Console.WriteLine("regexp    =" + time.Duration + ":");


            //vb
            time = new HiPerfTimer();
            time.Start();
            for (int i = 0; i < count; i++)
            {
                result = Strings.Replace(source, pattern, destination, 1, -1, CompareMethod.Text);
            }
            time.Stop();

            Console.WriteLine("vb        =" + time.Duration + ":");


            //vbReplace
            time = new HiPerfTimer();
            time.Start();
            for (int i = 0; i < count; i++)
            {
                result = VBString.Replace(source, pattern, destination, 1, -1, StringCompareMethod.Text);
            }
            time.Stop();

            Console.WriteLine("vbReplace =" + time.Duration + ":" + result);


            //substring
            time = new HiPerfTimer();
            time.Start();
            for (int i = 0; i < count; i++)
            {
                result = StringHelper.ReplaceText(source, pattern, destination, StringHelper.CompareMethods.Text);
            }
            time.Stop();

            Console.WriteLine("substring =" + time.Duration + ":");


            //substring with stringbuilder
            time = new HiPerfTimer();
            time.Start();
            for (int i = 0; i < count; i++)
            {
                result = StringHelper.ReplaceTextB(source, pattern, destination, StringHelper.CompareMethods.Text);
            }
            time.Stop();

            Console.WriteLine("substringB=" + time.Duration + ":");


            Console.ReadLine();
        }

说明

这个代码演示了上述几种方法：要把字符串"中华aBc共和国"中的"abc"替换为"人民"，注意：源子字符串是"aBc"，要替换的是"abc"，这里目的是要测试不区分大小写。

为了测试效率，我特意先把测试字符串累加1000次，然后循环测试1000次。


结果

以下是测试结果：
regexp      =1.38308285017339 //这是正则表达式，第３快；
vb            =0.525978828344589 //这是引用Microsoft VisualBasic RunTime的，次快；
vbReplace=0.522997341400086 //这就是用reflector改为C#的，最快；
substring  =21.8573638474698 //这是string.substring +，最慢
substringB=14.6346693500287 //这是string.substring StringBuilder，次慢，这里凸现了StringBuilder的速度；

这里仅仅是多次测试中的一次，我没有弄平均，大概数字吧，到底是vb快还是reflector的c#快，差不多...

是否应该使用Microsoft VisualBasic RunTime就见仁见智了。


后话
不过装配脑袋指出，“可以使用C++的std::basic_string<T>::replace”实现高效的字符串替换。


资源下载
限于篇幅，具体的代码，请点击这里下载。


关联
鸟食轩(birdshome)发表了他的解决方案，进行了有益的讨论：忽略字符串大小写替换的更高效实现

外部发表
我在codeproject上发表了这篇文章，结合了birdshome的文章：Fastest C# Case Insenstive String Replace