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我必须执行以下代码：

local filename = dir .. "/" .. base

循环中数千次（这是打印目录树的递归）。

现在，我想知道 Lua 是否一次性连接了 3 个字符串（dir、“/”、base）（即，通过分配一个足够长的字符串来保存它们的总长度），或者它是否通过在内部进行这种低效的方式两个步骤：

local filename = (dir .. "/")              -- step1
                               .. base     -- step2

最后一种方式在内存方面效率低下，因为分配了两个字符串而不是一个。

我不太关心 CPU 周期：我主要关心内存消耗。

最后，让我概括一下这个问题：

Lua 在执行以下代码时是否只分配一个字符串，还是 4 个？

local result = str1 .. str2 .. str3 .. str4 .. str5

顺便说一句，我知道我可以这样做：

local filename = string.format("%s/%s", dir, base)

但我还没有对其进行基准测试（内存和 CPU 方面）。

（顺便说一句，我知道 table:concat()。这增加了创建表的开销，所以我想它不会在所有用例中都有益。）

一个奖励问题：

如果 Lua 没有优化“..”运算符，那么定义一个用于连接字符串的 C 函数是否是个好主意，例如utils.concat(dir, "/", base, ".", extension)？

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尽管 Lua 对使用进行了简单的优化..，但仍应小心在紧密循环中使用它，尤其是在连接非常大的字符串时，因为这会产生大量垃圾，从而影响性能。

连接多个字符串的最佳方法是使用table.concat.

table.concat允许您将表用作要连接的所有字符串的临时缓冲区，并且仅当您完成将字符串添加到缓冲区时才执行连接，如下面的愚蠢示例：

local buf = {}
for i = 1, 10000 do
    buf[#buf+1] = get_a_string_from_somewhere()
end
local final_string = table.concat( buf )

..可以看到分析以下脚本的反汇编字节码的简单优化：

-- file "lua_06.lua"

local a = "hello"
local b = "cruel"
local c = "world"

local z = a .. " " .. b .. " " .. c

print(z)

的输出luac -l -p lua_06.lua如下（对于 Lua 5.2.2）：

主要（003E40A0 处的 13 条指令）
0+ 参数，8 个插槽，1 个上值，4 个局部变量，5 个常量，0 个函数
    1 [3] 加载K 0 -1 ; “你好”
    2 [4] 加载K 1 -2 ; “残忍的”
    3 [5] 加载K 2 -3 ; “世界”
    4 [7] 移动 3 0
    5 [7] 加载K 4 -4 ; " "
    6 [7] 移动 5 1
    7 [7] 加载K 6 -4 ; " "
    8 [7] 移动 7 2
    9 [7] 连接 3 3 7
    10 [9] 获取 4 0 -5 ; _ENV“打印”
    11 [9] 移动 5 3
    12 [9] 呼叫 4 2 1
    13 [9] 返回 0 1

您可以看到只CONCAT生成了一个操作码，尽管..脚本中使用了许多运算符。

要完全理解何时使用table.concat，您必须知道 Lua 字符串是不可变的。这意味着每当您尝试连接两个字符串时，您确实是在创建一个新字符串（除非结果字符串已经被解释器拦截，但这通常不太可能）。例如，考虑以下片段：

local s = s .. "hello"

并假设它s已经包含一个巨大的字符串（比如 10MB）。执行该语句会创建一个新字符串（10MB + 5 个字符）并丢弃旧字符串。所以你刚刚为垃圾收集器创建了一个 10MB 的死对象来处理。如果你反复这样做，你最终会占用垃圾收集器。这是真正的问题，..这是典型的用例，需要收集表中最终字符串的所有片段并table.concat在其上使用：这不会避免产生垃圾（所有片段都将调用后的垃圾table.concat），但你会大大减少不必要的垃圾。

结论

  • ..每当您连接几个（可能很短）字符串，或者您没有处于紧密循环中时使用。在这种情况下table.concat，可能会给您带来更差的性能，因为：
    • 你必须创建一个表（通常你会扔掉）；
    • 您必须调用该函数table.concat（函数调用开销对性能的影响大于使用内置..运算符几次）。
  • 使用table.concat, 如果您需要连接多个字符串，尤其是满足以下一个或多个条件时：
    • 您必须在后续步骤中执行此操作（..优化仅在同一表达式内起作用）；
    • 你在一个紧密的循环中；
    • 字符串很大（例如，几 kB 或更多）。

请注意，这些只是经验法则。在性能非常重要的地方，您应该分析您的代码。

无论如何，在处理字符串时，Lua 与其他脚本语言相比是相当快的，所以通常你不需要太在意。

于 2013-10-02T14:27:20.407 回答
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在您的示例中，..运算符是否进行优化对于性能几乎不是问题，您不必担心内存或CPU。还有table.concat用于连接许多字符串。（请参阅Lua中的编程）以了解table.concat.

回到你的问题，在这段代码中

local result = str1 .. str2 .. str3 .. str4 .. str5

Lua 只分配一个新字符串，从 Lua 的相关源代码中查看这个循环luaV_concat：

do {  /* concat all strings */
    size_t l = tsvalue(top-i)->len;
    memcpy(buffer+tl, svalue(top-i), l * sizeof(char));
    tl += l;
} while (--i > 0);
setsvalue2s(L, top-n, luaS_newlstr(L, buffer, tl));
total -= n-1;  /* got 'n' strings to create 1 new */
L->top -= n-1;  /* popped 'n' strings and pushed one */

你可以看到 Luan在这个循环中连接了字符串，但最后只推回了一个字符串，也就是结果字符串。

于 2013-10-02T14:46:52.360 回答