C++大小写转换和性能（C语言，C++，API，STL一共4种方法）

大小写转换和性能

前言

本文主要讨论最基本的一些大小写转换函数和API，不讨论一些常见的字符串程序库里面的大小写转换接口，另外本文的落脚点是这些转换函数的性能和日常开发中遇到的一些问题。

不考虑范围

其实ctype.h里面有定义一套宏，就是不考虑字符是否落在A-Z，a-z范围，直接计算（直接用加减法或者使用位与或计算，差别不是很大）。显然这样的效率是最高的，但是使用可能是有问题的，遇到中文或者其他友邦的一些字符，可能就转换错了，当然如果已经提前确认过输入会落在A-Z，a-z范围，则是可以使用这种方法计算的。

#define _tolower(_Char)    ( (_Char)-‘A‘+‘a‘ )

#define _toupper(_Char)    ( (_Char)-‘a‘+‘A‘ )

C库（MS）

转小写

tolower

towlower

_tolower_l

_towlower_l

转大写

toupper

towupper

_toupper_l

_towupper_l

C库没有提供直接转换整个字符串的函数，都只能转换单个字符。另外要注意的是提供的towlower和towupper这两个函数效率出奇的低，为什么效率低没有去深究，反正tolower和toupper的参数是int，也可以用于宽字符版本，不知道为什么还提供towlower和towupper这两个函数。

C++库（MS）

转小写

errno_t _strlwr_s(char* str, size_t numberOfElements);

errno_t _wcslwr_s(wchar_t* str, size_t numberOfElements);

转大写

errno_t _strupr_s(char* str, size_t numberOfElements);

errno_t _wcsupr_s(wchar_t* str, size_t numberOfElements);

同时还提供了一套同名的模版函数，可以直接只传递字符数组名进行转换，原理是利用数组引用推导出了数组大小，再调用原始转换函数，微软在字符串处理函数里面，使用了很多类似的小技巧（crtdefs.h）。

注：带_s后缀的表示是安全转换。

__DEFINE_CPP_OVERLOAD_SECURE_FUNC_0_0(errno_t, _wcslwr_s, __inout_ecount(_Size)wchar_t, _String)

#define __DEFINE_CPP_OVERLOAD_SECURE_FUNC_0_0(_ReturnType, _FuncName,_DstType, _Dst) \

extern "C++" \

{ \

template <size_t _Size> \

inline \

_ReturnType __CRTDECL _FuncName(_DstType (&_Dst)[_Size])\

{ \

return _FuncName(_Dst, _Size);\

} \

}

Windows API

转小写

CharLower

CharLowerBuff

转大写

CharUpper

CharUpperBuff

WindowsAPI大部分都是一些宏，对应的多字节版本和宽字符版本在上面的API后面加上A和W。

STL库

STL里面的string没有提供专门的转换接口，但是借助STL里面的算法用类似下面的方法实现（转换函数可以自定义，也可以使用系统提供的函数），这个不多说。

transform(strCostInfo2.begin(), strCostInfo2.end(), strCostInfo2.begin(),::tolower);

transform(strCostInfo2.begin(), strCostInfo2.end(), strCostInfo2.begin(),::toupper);

自己实现（考虑范围）

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

static const char s_ch_a_minus_A = ‘a‘ - ‘A‘;

inline char ConvToUpperA(char chConv)

{

return (chConv >= ‘a‘ && chConv <= ‘z‘)? (chConv & 0xdf) : chConv;

}

inline wchar_t ConvToUpperW(wchar_t wchConv)

{

return (wchConv >= L‘a‘ && wchConv<= L‘z‘) ? (wchConv & 0x00df) : wchConv;

}

inline char ConvToLowerA(char chConv)

{

return (chConv >= ‘A‘ && chConv <= ‘Z‘)? (chConv | 0x20) : chConv;

}

inline wchar_t ConvToLowerW(wchar_t wchConv)

{

return (wchConv >= L‘A‘ && wchConv<= L‘Z‘) ? (wchConv | 0x0020) : wchConv;

}

inline void ConvStrToUpperA(char* strConv)

{

for (size_t i = 0; strConv[i] != ‘\0‘; ++i)

{

//if(strConv[i] >= ‘a‘&& strConv[i] <= ‘z‘)

//   strConv[i] &= 0xdf;

strConv[i] = ConvToUpperA(strConv[i]);

}

}

inline void ConvStrToUpperW(wchar_t* strConv)

{

for (size_t i = 0; strConv[i] != L‘\0‘; ++i)

{

//if(strConv[i] >=L‘a‘ && strConv[i] <= L‘z‘)

//   strConv[i] &= 0x00df;

strConv[i] = ConvToUpperW(strConv[i]);

}

}

inline void ConvStrToLowerA(char* strConv)

{

for (size_t i = 0; strConv[i] != ‘\0‘; ++i)

{

//if(strConv[i] >= ‘A‘&& strConv[i] <= ‘Z‘)

//   strConv[i]|= 0x20;

strConv[i] = ConvToLowerA(strConv[i]);

}

}

inline void ConvStrToLowerW(wchar_t* strConv)

{

for (size_t i = 0; strConv[i] != L‘\0‘; ++i)

{

//if(strConv[i] >=L‘A‘ && strConv[i] <= L‘Z‘)

//   strConv[i] |= 0x0020;

strConv[i] = ConvToLowerW(strConv[i]);

}

}

和直接转换的区别就在于只对A-Z，a-z范围的字符进行转换，有一定局限性，但是在大部分场景下是可用的，而且效率够好。

性能

说了这么多转换方法，其实我最关心的那种方法的效率最高，直接上测试程序和测试环境吧，让数据说话。

测试环境

Windows7 x64 SP1

AMD Phenom(tm) II X4 840T（4核）

10G内存

测试基本方法

对长度1024字节（不包括结尾0）的字符串进行大小写轮换转换，循环百万次，统计时间。

测试结果

====>大小写转换函数时间消耗(循环1000000次)<====

直接计算（不考虑范围）：[1077] 毫秒

C库函数：[6193]毫秒

C++库函数：[5912]毫秒

STL算法库模版函数（自定义转换）：[3557] 毫秒

STL算法库模版函数（系统转换）：[6146] 毫秒

自定义的函数：[3791] 毫秒

Windows API：[13884] 毫秒

====>大小写转换函数时间消耗(循环1000000次)<====

直接计算（不考虑范围）：[1076] 毫秒

C库函数：[6272]毫秒

C++库函数：[5865]毫秒

STL算法库模版函数（自定义转换）：[3292] 毫秒

STL算法库模版函数（系统转换）：[6053] 毫秒

自定义的函数：[3666] 毫秒

Windows API：[13790] 毫秒

多次测试结果表明，显然不考虑范围是最快的，但是可用场景太少，其次就是自定义的大小写转换函数了（像中文之类也没有大小写之说，只需要考虑有限的ascii字符），配合STL的容器和算法可以最大化效率。WindowsAPI的效率则比较低，当然效率低的原因并不是算法的问题，而是考虑的情况比较多，譬如要考虑本地化，考虑一些语种特殊的大小写转换问题等等。

在合适的场景下，使用自定义的大小写转换是完全足够，研究这个花了大约半天时间，问题源于一个URL处理函数的性能问题，经过统计发现，这个函数的大量计算消耗在了URL转小写上面，经过改造之后，性能轻松提升60%。

http://blog.csdn.net/magictong/article/details/44756599

时间： 2024-08-09 21:58:57

C++大小写转换和性能（C语言，C++，API，STL一共4种方法）的相关文章

C++大小写转换和性能

大小写转换和性能 前言 本文主要讨论最基本的一些大小写转换函数和API,不讨论一些常见的字符串程序库里面的大小写转换接口,另外本文的落脚点是这些转换函数的性能和日常开发中遇到的一些问题. 不考虑范围 其实ctype.h里面有定义一套宏,就是不考虑字符是否落在A-Z,a-z范围,直接计算(直接用加减法或者使用位与或计算,差别不是很大).显然这样的效率是最高的,但是使用可能是有问题的,遇到中文或者其他友邦的一些字符,可能就转换错了,当然如果已经提前确认过输入会落在A-Z,a-z范围,则是可以使用这种

C语言播放声音最简单的两种方法

1. 假设仅须要播放波形文件wav格式的声音,非常easy.仅仅需一句话: PlaySound(TEXT("Data\\1.wav"), NULL, SND_FILENAME | SND_ASYNC | SND_LOOP); 在这里仅仅提供方法,具体问题自己去探索. 完整C语言代码: #include <windows.h> #pragma comment(lib, "Winmm.lib") int main(int argc, char *argv[]

C语言结构体定义的几种方法

什么是结构体? 在C语言中,结构体(struct)指的是一种数据结构,是C语言中聚合数据类型(aggregate data type)的一类.结构体可以被声明为变量.指针或数组等,用以实现较复杂的数据结构.结构体同时也是一些元素的集合,这些元素称为结构体的成员(member),且这些成员可以为不同的类型,成员一般用名字访问. 结构体的定义: C语言结构体类型的定义模板大概为: struct 类型名{ 成员表列 } 变量; 在成员表列中可以是几种基本数据类型,也可以是结构体类型. struct 类

C语言结构体初始化的四种方法

定义 struct InitMember{    int first:    double second:    char* third:    float four;}; 方法一:定义时赋值 struct InitMember test = {-10,3.141590,"method one",0.25}: 需要注意对应的顺序,不能错位.方法二:定义后逐个赋值 struct InitMember test: test.first = -10;test.second = 3.14159

C语言清空输入缓冲区的N种方法对比(转)

C语言中有几个基本输入函数: //获取字符系列 int fgetc(FILE *stream); int getc(FILE *stream); int getchar(void); //获取行系列 char *fgets(char * restrict s, int n, FILE * restrict stream); char *gets(char *s);//可能导致溢出,用fgets代替之. //格式化输入系列 int fscanf(FILE * restrict stream, co

C语言实现strlen函数的几种方法

原文地址:http://www.51testing.com/html/72/n-221172.html 传说常见的一个笔试题:不使用中间变量求const字符串长度,即实现求字符串长度库函数strlen函数.函数接口声明如下:int strlen(const char *p): 思路分析: 在字符串中通常可以利用最后一个结束符'\0',但此处参数为const,只读,那么我们不能打他的主意. 函数运行过程中不占用内存基本不可能,除非都使用了寄存器."不使用中间变量"只是说程序员不能显示的申

C语言交换变量值的几种方法

第一种:使用中间变量 int a = 1, b = 2, c; c = a; a = b; b = c; printf(“%d,%d”, a, b); 第二种: int a = 1, b = 2; a = a + b; b = a - b; a = a - b; printf(“%d%d”, a, b); 或者: a = a * b; b = a / b; a = a / b; 第三种: int a = 1, b = 2; a ^= b; b ^= a; a ^= b; printf(“%d,%

C语言结构体初始化的三种方法

直接上示例了 #include <stdio.h> struct student_st { char c; int score; const char *name; }; static void show_student(struct student_st *stu) { printf("c = %c, score = %d, name = %s\n", stu->c, stu->score, stu->name); } int main(void) {

【C语言】逆转二进制数的几种方法

比如输入10(1010) 输出 5(101) 代码有三种: 最笨的方法循环: int fuc(int x) { int count=0; int num=0; int n=x; while(n!=0) { n/=2; count++; } while(x!=0) { if(x%2==1) num+=(int)pow(2,count-1); x/=2; count--; } return num; } 快速方法位运算: int fuc2(int x) { int ret=0; while(x!=0