面试题：Rust字符串容量调整的性能影响

字符串容量动态调整机制对性能的影响

频繁内存重分配：在Rust中，String类型是可变的，当添加字符导致字符串长度超过当前容量时，会发生内存重分配。每次重分配都涉及到在堆上申请新的内存空间，将旧数据复制到新空间，然后释放旧空间。这一系列操作开销较大，频繁发生会显著降低性能。
数据复制开销：内存重分配过程中的数据复制操作，随着字符串大小的增长，复制的数据量也会增大，进一步增加性能损耗。

性能优化方法

预分配足够的容量：使用with_capacity方法预先分配足够的容量。例如：

let mut s = String::with_capacity(100);
for _ in 0..50 {
    s.push('a');
}

这样在添加字符时，如果添加的字符数量不超过预分配的容量，就不会发生内存重分配，提高性能。 2. 使用StringBuilder替代方案（手动实现类似功能）：可以手动实现一个类似StringBuilder的结构，在内部维护一个Vec<u8>，通过批量操作将数据写入Vec，最后一次性转换为String。示例代码如下：

struct MyStringBuilder {
    data: Vec<u8>,
}

impl MyStringBuilder {
    fn new() -> Self {
        MyStringBuilder { data: Vec::new() }
    }

    fn push_char(&mut self, c: char) {
        self.data.extend(c.encode_utf8(&mut [0; 4]).bytes());
    }

    fn build(self) -> String {
        String::from_utf8(self.data).unwrap()
    }
}

使用方式：

let mut builder = MyStringBuilder::new();
for _ in 0..50 {
    builder.push_char('a');
}
let s = builder.build();

使用collect方法和迭代器：对于从迭代器生成字符串的场景，可以使用collect方法，Rust的迭代器适配器在优化性能方面表现出色。例如：

let s: String = (0..50).map(|_| 'a').collect();

这种方式会预先计算所需的容量，减少不必要的内存重分配。

星途面试题库

面试题：Rust字符串容量调整的性能影响

知识考点

面试题答案

字符串容量动态调整机制对性能的影响

性能优化方法