2.2.5　字符串拼接

在實(shí)際應(yīng)用中，我們經(jīng)常需要將多個字符串合并為一個字符串。不同的字符串合并方式對執(zhí)行效率的影響不同。

如果要合并的字符串是在一個序列或者迭代器中，那么最快的方式是使用join()方法，示例如下：

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test_list = ['Life', 'is', 'short', 'Use', 'python']
print(' '.join(test_list))
print(','.join(test_list))

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join()方法用于將序列中的元素以指定的字符連接生成一個新的字符串。這樣做的原因是連接的對象可能來自不同的數(shù)據(jù)序列（比如列表、元組、字典、文件、集合或生成器等），如果在所有對象上都定義一個join()方法明顯是冗余的，因此只需要指定想要的分割字符串并調(diào)用join()方法將文本片段組合起來即可。

如果只是合并少數(shù)字符串，使用加號（+）即可，代碼示例如下：

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a_str = 'Life is short'
b_str = 'Use python'
print(a_str + ',' + b_str)

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加號（+）操作符在做一些復(fù)雜字符串格式化的時候也很有用。

如果想在代碼中將兩個字面字符串合并起來，只需要簡單地將它們放到一起，不需要用加號（+）。

字符串合并可能看上去比較簡單，但是這個問題不能輕視，程序員經(jīng)常因?yàn)檫x擇不當(dāng)?shù)淖址袷交绞剑瑢?dǎo)致應(yīng)用程序性能嚴(yán)重降低。

注意：使用加號（+）操作符去連接大量的字符串，是非常低效的。因?yàn)榧犹枺?）連接會引起內(nèi)存復(fù)制以及垃圾回收操作。特別注意的是，永遠(yuǎn)不要像下面這樣寫字符串連接代碼：

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str_val = ''
for test_str in test_list:
    str_val += test_str

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這種寫法比使用join()方法運(yùn)行得要慢一些，每次執(zhí)行“+=”操作會創(chuàng)建一個新的字符串對象。最好是先收集所有的字符串片段，然后再將它們連接起來。

一個相對較好的做法是在利用生成器表達(dá)式將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串的同時合并字符串，代碼示例如下：

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data_list = ['python', 23, 2020.4]
print(','.join(str(d) for d in data_list))

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避免不必要的字符串連接操作，代碼示例如下：

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c_str = 'Let together'
# not support
print(a_str + ':' + b_str + ':' + c_str)
# not support
print(':'.join([a_str, b_str, c_str]))
# support,is better
print(a_str, b_str, c_str, sep=':')

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當(dāng)混合使用I/O操作和字符串連接操作的時候，有時候需要仔細(xì)研究程序。相關(guān)代碼（merge_str.py）片段如下：

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# Version 1 (string concatenation)
f.write(chunk1 + chunk2)

# Version 2 (separate I/O operations)
f.write(chunk1)
f.write(chunk2)

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如果兩個字符串很小，版本1性能會更好些，因?yàn)镮/O系統(tǒng)調(diào)用天生就慢。如果兩個字符串很大，版本2會更加高效，因?yàn)樗苊饬藙?chuàng)建一個很大的臨時對象及復(fù)制大量的內(nèi)存塊數(shù)據(jù)。具體的選擇需要根據(jù)應(yīng)用程序特點(diǎn)來決定。

如果準(zhǔn)備編寫大量小字符串輸出的代碼，最好選擇使用生成器函數(shù)。利用yield語句產(chǎn)生輸出片段，代碼示例如下：

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def sample_func():
    yield 'Life'
    yield 'is'
    yield 'short'
    yield 'Use'
    yield 'python'

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這種方法有趣的一面是，它并沒有對輸出片段到底要怎樣組織做出假設(shè)。我們可以簡單地使用join()方法將這些片段拼接起來，或者將字符串片段重定向到I/O，代碼示例如下：

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text_val = ''.join(sample_func())

for str_val in sample_func():
    f.write(str_val)

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還可以寫出一些結(jié)合I/O操作的混合方案：

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def combine_obj(source, max_size):
    str_list = []
    size = 0
    for item_val in source:
        str_list.append(item_val)
        size += len(item_val)
        if size > max_size:
            yield ''.join(str_list)
            str_list = []
            size = 0
    yield ''.join(str_list)

with open('file_name', 'w') as f:
    for str_val in combine_obj(sample_func(), 8192):     
        f.write(str_val)

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原始的生成器函數(shù)不需要知道使用細(xì)節(jié)，只需要負(fù)責(zé)生成字符串片段。