c++ - 使用多个分隔符进行快速字符串拆分

Question

我在 StackOverflow 上研究了一些时间，以找到将具有多个分隔符的字符串拆分为 vector< string > 的良好算法。 .我也找到了一些方法:

boost 方式:

boost::split(vector, string, boost::is_any_of(" \t"));

getline方法:

std::stringstream ss(string);
std::string item;
while(std::getline(ss, item, ' ')) {
    vector.push_back(item);
}

Boost的tokenize方式:

char_separator<char> sep(" \t");
tokenizer<char_separator<char>> tokens(string, sep);
BOOST_FOREACH(string t, tokens)
{
   vector.push_back(t);
}

还有很酷的 STL 方式:

     istringstream iss(string);
     copy(istream_iterator<string>(iss),
     istream_iterator<string>(),
     back_inserter<vector<string> >(vector));

以及Shadow2531的方法(见链接主题)。

大部分来自this topic .但不幸的是，他们并没有解决我的问题:

• Boost 的拆分很容易使用，但是对于大数据(最好情况下大约 1.5*10^6 个单个元素)和大约 10 个分隔符，我使用它的速度非常慢。

• getline , STL 和 Shadow2531 的方法都有一个问题，就是我只能用一个字符作为分隔符。我还需要一些。

• Boost 的 tokenize 在速度方面更加可怕。用 10 个分隔符将一个字符串拆分为 1.5*10^6 个元素需要 11 秒。

所以我不知道该怎么办:我想要一个非常快速的字符串拆分算法，带有多个分隔符。

Boost 的拆分是最大的还是有办法更快？

Answer 1

想到两件事:

1. 使用字符串 View 而不是字符串 作为拆分结果，节省了很多 分配。
2. 如果你知道你只是 将使用字符(在 [0,255] 范围)，尝试使用 bitset 来测试成员资格而不是 查找进入分隔符 字符。

以下是应用这些想法的快速尝试:

#include <vector>
#include <bitset>
#include <iostream>
#include <boost/algorithm/string/split.hpp>
#include <boost/algorithm/string/classification.hpp>
#include <boost/timer.hpp>

using namespace std;
size_t const N = 10000000;

template<typename C>
void test_custom(string const& s, char const* d, C& ret)
{
  C output;

  bitset<255> delims;
  while( *d )
  {
    unsigned char code = *d++;
    delims[code] = true;
  }
  typedef string::const_iterator iter;
  iter beg;
  bool in_token = false;
  for( string::const_iterator it = s.begin(), end = s.end();
    it != end; ++it )
  {
    if( delims[*it] )
    {
      if( in_token )
      {
        output.push_back(typename C::value_type(beg, it));
        in_token = false;
      }
    }
    else if( !in_token )
    {
      beg = it;
      in_token = true;
    }
  }
  if( in_token )
    output.push_back(typename C::value_type(beg, s.end()));
  output.swap(ret);
}

template<typename C>
void test_strpbrk(string const& s, char const* delims, C& ret)
{
  C output;

  char const* p = s.c_str();
  char const* q = strpbrk(p+1, delims);
  for( ; q != NULL; q = strpbrk(p, delims) )
  {
    output.push_back(typename C::value_type(p, q));
    p = q + 1;
  }

  output.swap(ret);
}

template<typename C>
void test_boost(string const& s, char const* delims)
{
  C output;
  boost::split(output, s, boost::is_any_of(delims));
}

int main()
{
  // Generate random text
  string text(N, ' ');
  for( size_t i = 0; i != N; ++i )
    text[i] = (i % 2 == 0)?('a'+(i/2)%26):((i/2)%2?' ':'\t');

  char const* delims = " \t[],-'/\\!\"§$%&=()<>?";

  // Output strings
  boost::timer timer;
  test_boost<vector<string> >(text, delims);
  cout << "Time: " << timer.elapsed() << endl;

  // Output string views
  typedef string::const_iterator iter;
  typedef boost::iterator_range<iter> string_view;
  timer.restart();
  test_boost<vector<string_view> >(text, delims);
  cout << "Time: " << timer.elapsed() << endl;

  // Custom split
  timer.restart();
  vector<string> vs;
  test_custom(text, delims, vs);
  cout << "Time: " << timer.elapsed() << endl;

  // Custom split
  timer.restart();
  vector<string_view> vsv;
  test_custom(text, delims, vsv);
  cout << "Time: " << timer.elapsed() << endl;

  // Custom split
  timer.restart();
  vector<string> vsp;
  test_strpbrk(text, delims, vsp);
  cout << "Time: " << timer.elapsed() << endl;

  // Custom split
  timer.restart();
  vector<string_view> vsvp;
  test_strpbrk(text, delims, vsvp);
  cout << "Time: " << timer.elapsed() << endl;

  return 0;
}

使用启用了 -O4 标志的 GCC 4.5.1 使用 Boost 1.46.1 编译它，我得到:

• 时间:5.951(Boost.Split + vector )
• 时间:3.728(Boost.Split + vector
• 时间:1.662(自定义分割+ vector )
• 时间:0.144(自定义分割+ vector )
• 时间:2.13(Strpbrk + vector )
• 时间:0.527(Strpbrk + vector )

注意:由于我的自定义函数删除了空标记，因此输出略有不同。但是，如果您决定使用它，您可以根据您的需要调整此代码。