我有一个流，其后N个字节是UTF8编码的字符串。我想以最少的开销创建该字符串。
这有效：
var bytes = new byte[n];
stream.Read(bytes, 0, n); // my actual code checks return value
var str = Encoding.UTF8.GetString(bytes);
在基准测试中，我看到大量时间以byte[]临时形式收集垃圾。如果可以摆脱这些限制，则可以有效地将堆分配减半。
本UTF8Encoding类没有与流工作方法。
如果可以，我可以使用不安全的代码。我不能重用一个byte[]缓冲区，否则缓冲区所带来的ThreadLocal<byte[]>开销似乎超出其缓解的范围。我确实需要支持UTF8（ASCII不会削减它）。
我这里缺少API或技术吗？
byte[]如果使用可变长度的UTF8编码，则无法避免分配。因此，只有在读取所有这些字节之后才能确定结果字符串的长度。
让我们看看UTF8Encoding.GetString方法：
public override unsafe String GetString(byte[] bytes, int index, int count)
{
// Avoid problems with empty input buffer
if (bytes.Length == 0) return String.Empty;
fixed (byte* pBytes = bytes)
return String.CreateStringFromEncoding(
pBytes + index, count, this);
}
它调用该String.CreateStringFromEncoding方法，该方法首先获取结果字符串的长度，然后对其进行分配，并在不进行其他分配的情况下填充字符。该UTF8Encoding.GetChars分配没有什么太。
unsafe static internal String CreateStringFromEncoding(
byte* bytes, int byteLength, Encoding encoding)
{
int stringLength = encoding.GetCharCount(bytes, byteLength, null);
if (stringLength == 0)
return String.Empty;
String s = FastAllocateString(stringLength);
fixed (char* pTempChars = &s.m_firstChar)
{
encoding.GetChars(bytes, byteLength, pTempChars, stringLength, null);
}
}
如果将使用固定长度的编码，则可以直接分配一个字符串并Encoding.GetChars在其上使用。但是您会因为Stream.ReadByte多次调用而失去性能，因为没有Stream.Read哪个byte*参数可以接受。
const int bufferSize = 256;
string str = new string('\0', n / bytesPerCharacter);
byte* bytes = stackalloc byte[bufferSize];
fixed (char* pinnedChars = str)
{
char* chars = pinnedChars;
for (int i = n; i >= 0; i -= bufferSize)
{
int byteCount = Math.Min(bufferSize, i);
int charCount = byteCount / bytesPerCharacter;
for (int j = 0; j < byteCount; ++j)
bytes[j] = (byte)stream.ReadByte();
encoding.GetChars(bytes, byteCount, chars, charCount);
chars += charCount;
}
}
因此，您已经使用了更好的方法来获取字符串。在这种情况下，唯一可以做的就是实现ByteArrayCache类。它应该类似于StringBuilderCache。
public static class ByteArrayCache
{
[ThreadStatic]
private static byte[] cachedInstance;
private const int maxArraySize = 1024;
public static byte[] Acquire(int size)
{
if (size <= maxArraySize)
{
byte[] instance = cachedInstance;
if (cachedInstance != null && cachedInstance.Length >= size)
{
cachedInstance = null;
return instance;
}
}
return new byte[size];
}
public static void Release(byte[] array)
{
if ((array != null && array.Length <= maxArraySize) &&
(cachedInstance == null || cachedInstance.Length < array.Length))
{
cachedInstance = array;
}
}
}
用法：
var bytes = ByteArrayCache.Acquire(n);
stream.Read(bytes, 0, n);
var str = Encoding.UTF8.GetString(bytes);
ByteArrayCache.Release(bytes);
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