标签： string

发布于

什么是 SSTable（Sorted String Table）？解析 BigTable 如何通过分层存储实现海量数据的随机读

各位同仁，各位技术爱好者，大家下午好！ 今天，我们将深入探讨一个在现代大规模数据存储系统中至关重要的概念：SSTable，即 Sorted String Table。我们将不仅仅停留在其基本定义上，更要剖析它如何作为基石，支撑起 Google BigTable 这样的海量分布式存储系统，并最终实现对万亿级别数据的毫秒级随机读写。这不仅仅是理论探讨，更是一场关于工程智慧和系统设计的深度剖析。 一、SSTable：有序字符串表的基石 我们首先从SSTable本身说起。SSTable，全称 Sorted String Table，顾名思义，它是一个存储键值对的文件，其中的键（key）是经过排序的字符串，并且它们映射到对应的值（value）也是字符串。这个看似简单的定义，实则蕴含着巨大的性能潜力。 1.1 为什么需要 SSTable？ 在传统的数据库系统中，数据的存储往往是基于B树或B+树的。这类数据结构在随机读写方面表现优秀，但在面对海量数据写入时，尤其是在机械硬盘上，随机I/O的开销会成为瓶颈。每次写入都可能导致磁盘臂的频繁寻道，显著降低吞吐量。 SSTable 的设计哲学与此截然不同。它 …

继续阅读“什么是 SSTable（Sorted String Table）？解析 BigTable 如何通过分层存储实现海量数据的随机读”

发布于

解析 `std::string` 的 ‘Small String Optimization’ (SSO)：在不同编译器（Clang/GCC/MSVC）下的实现差异

各位同仁，各位编程爱好者，大家好！ 今天，我们将深入探讨 C++ 标准库中一个看似寻常却蕴含深奥工程智慧的组件——std::string。具体来说，我们将聚焦于其背后一项至关重要的优化技术：小字符串优化（Small String Optimization，简称 SSO）。我们将不仅仅停留在概念层面，更会剖析在三大主流编译器——GCC、Clang（及其背后的 libstdc++ 和 libc++ 标准库）以及 MSVC——下，SSO 具体是如何实现，又存在哪些异同。 开篇：std::string 的挑战与优化之路 std::string 是 C++ 中处理文本数据的基础工具。它的设计目标是提供一个易于使用、内存安全且高效的动态字符串容器。然而，“动态”二字，在性能敏感的 C++ 世界中，往往意味着堆内存分配。 传统的 std::string 实现通常包含三个核心成员：一个指向字符数据缓冲区的指针、一个表示当前字符串长度（size）的字段、以及一个表示当前缓冲区容量（capacity）的字段。当字符串需要存储的数据超过当前容量时，它会执行以下操作： 分配一块新的、更大的堆内存。 将旧数据复 …

继续阅读“解析 `std::string` 的 ‘Small String Optimization’ (SSO)：在不同编译器（Clang/GCC/MSVC）下的实现差异”

发布于

解析 ‘Small String Optimization’ (SSO)：`std::string` 是如何在栈上存储短字符串而避免分配堆内存的？

各位同仁，下午好！ 今天，我们将深入探讨C++标准库中一个看似寻常却又充满智慧的优化技术——Small String Optimization (SSO)，即“小字符串优化”。std::string 是我们日常编程中不可或缺的工具，它为我们处理变长字符序列提供了极大的便利。然而，这种便利的背后，隐藏着一套精巧的设计哲学，其中SSO无疑是提高其效率的关键一环。 作为一名编程专家，我深知性能优化在现代软件开发中的重要性。理解像SSO这样的底层机制，不仅能帮助我们写出更高效的代码，更能加深我们对C++语言和标准库设计的理解。 1. std::string 的基本挑战与传统解决方案 首先，让我们回顾一下 std::string 所解决的核心问题：如何高效地管理长度可变的字符序列？ 传统C风格字符串（char*）需要我们手动管理内存，这带来了诸多问题： 内存泄漏：忘记 delete[]。 缓冲区溢出：写入超过分配的内存。 生命周期管理：指针悬空。 std::string 的出现，正是为了解决这些痛点。它封装了字符数组，提供了自动内存管理、边界检查、丰富的操作方法（如拼接、查找、子串等），遵循“资 …

继续阅读“解析 ‘Small String Optimization’ (SSO)：`std::string` 是如何在栈上存储短字符串而避免分配堆内存的？”

发布于

解析 JavaScript 中的 ‘String Interning’：为什么相同的字符串字面量在内存中只有一份拷贝？

《字符串的神秘之旅：揭秘JavaScript中的“Interning”现象》 各位编程江湖的侠士们，今天我们要聊一聊一个既神秘又有趣的编程现象——字符串的“Interning”。听起来是不是有点玄乎？别急，且听我慢慢道来。 想象一下，我们这些编程侠客在江湖中行走，每天都要和字符串打交道。字符串，就像是我们的剑，得心应手。但你是否曾想过，这些剑（字符串）在江湖中是如何炼成的？它们为何如此神通广大，却又能如此节省资源？ 一、字符串的诞生：从无到有的魔法 在JavaScript的世界里，每个字符串其实都是一段字符的集合。当你写下一个字符串字面量，比如 “Hello, World!”，JavaScript会把它转换成一个字符串对象。这个过程就像是魔法师将一张白纸变成了神奇的剑。 但是，你知道吗？这些剑（字符串）并不是每把都独一无二。有些剑，它们长得一模一样，就像是江湖中流传的同一把剑，被无数侠士所使用。 二、字符串的“Interning”：同一把剑，多个侠士共舞 这就是我们要说的“Interning”现象。简单来说，JavaScript会为相同的字符串字面量在内存中保留一份拷贝。这就好比是江湖 …

继续阅读“解析 JavaScript 中的 ‘String Interning’：为什么相同的字符串字面量在内存中只有一份拷贝？”

发布于

解析 ‘UTF-16’ 编码陷阱：为什么 `String.length` 无法正确返回包含表情符号（Emoji）的长度？

【技术讲座】UTF-16 编码陷阱解析：表情符号长度之谜 引言 在处理文本数据时，编码问题是一个经常遇到且容易引发误解的问题。特别是在涉及多语言和特殊字符，如表情符号（Emoji）时，UTF-16 编码的陷阱尤为明显。本文将深入探讨 UTF-16 编码的特点，以及为什么 String.length 无法正确返回包含表情符号的长度。 UTF-16 编码简介 UTF-16（Unicode Transformation Format – 16-bit）是一种用于表示 Unicode 字符的编码方式。它使用 16 位（2 字节）来表示每个字符，能够覆盖 Unicode 标准中的所有字符，包括基本的拉丁字母、表情符号以及各种符号和特殊字符。 UTF-16 的编码方式 单字节字符：对于 Unicode 标准中的基本多文种平面（BMP，Basic Multilingual Plane），UTF-16 使用单字节表示。例如，ASCII 字符集就是 BMP 的一部分。 代理对：对于 BMP 以外的字符，UTF-16 使用两个连续的 16 位代码单元（称为代理对）来表示。每个代理对包含一个高代 …

继续阅读“解析 ‘UTF-16’ 编码陷阱：为什么 `String.length` 无法正确返回包含表情符号（Emoji）的长度？”

发布于

Intrinsic String Manipulation Types：`Uppercase`, `Lowercase`, `Capitalize` 的编译器内部实现

技术讲座：Intrinsic String Manipulation Types：Uppercase, Lowercase, Capitalize 的编译器内部实现 引言 字符串操作是编程中常见的需求，特别是在处理用户输入或文件内容时。在多种编程语言中，字符串的转换操作如大写、小写和首字母大写等，被封装成了内置函数或方法。本文将深入探讨这些操作的编译器内部实现，分析其原理，并通过代码示例展示如何在不同的编程语言中实现这些功能。 1. 字符串操作概述 在编程中，字符串操作通常包括以下几种： Uppercase: 将字符串中的所有字符转换为大写。 Lowercase: 将字符串中的所有字符转换为小写。 Capitalize: 将字符串中的首字母转换为大写，其余字母转换为小写。 这些操作在多种编程语言中都有对应的内置函数或方法。 2. 编译器内部实现原理 2.1 字符编码 在讨论字符串操作之前，我们需要了解字符编码。不同的字符编码方式（如ASCII、UTF-8等）会影响字符串操作的结果。例如，在某些编码中，某些字符可能没有大小写之分。 2.2 字符转换 字符串操作的核心在于字符的转换。以下是 …

继续阅读“Intrinsic String Manipulation Types：`Uppercase`, `Lowercase`, `Capitalize` 的编译器内部实现”

发布于

解析 URL 参数：手写函数将 query string 转换为对象

手写函数将 Query String 转换为对象：从理论到实践的完整解析 在现代 Web 开发中，URL 参数（Query String）是前后端交互中最常见的一种数据传递方式。无论是通过浏览器地址栏访问、AJAX 请求，还是服务器端路由匹配，我们都离不开对 URL 查询参数的处理。 例如，一个典型的 URL 如下： https://example.com/search?keyword=javascript&category=web&sort=desc&page=1 其中 ?keyword=javascript&category=web&sort=desc&page=1 就是一个标准的 query string。我们需要将其转换为 JavaScript 对象，以便后续使用： { keyword: ‘javascript’, category: ‘web’, sort: ‘desc’, page: ‘1’ } 虽然现代浏览器提供了内置 API（如 URLSearchParams），但理解底层实现原理不仅有助于你写出更健壮的代码，还能应对各种 …

继续阅读“解析 URL 参数：手写函数将 query string 转换为对象”

发布于

为什么 new String(‘a’) 与 ‘a’ 的行为不同？探讨原始值与对象间的转换边界

各位听众，大家好。今天我们将深入探讨JavaScript中一个看似简单却充满陷阱的话题：字符串。具体来说，是 new String(‘a’) 与 ‘a’ 之间行为的差异。这不仅仅是一个语法上的小区别，它触及了JavaScript类型系统的核心，揭示了原始值与对象之间的转换边界，以及引擎在幕后进行的复杂操作。理解这一点，对于编写健壮、可预测且高效的JavaScript代码至关重要。 一、 原始字符串：JavaScript的日常主力 在JavaScript中，字符串是最常用的数据类型之一。我们几乎每天都在使用它们，通常以字符串字面量（String Literal）的形式出现。 const name = ‘Alice’; const greeting = “Hello, world!”; const message = `You are ${name}.`; // 模板字面量 这些，都是原始字符串（String Primitive）。 1.1 什么是原始值？ 原始值，也称为基本类型值，是JavaScript中最简单的数据单元。它们包括： string (字符串) number (数字) bo …

继续阅读“为什么 new String(‘a’) 与 ‘a’ 的行为不同？探讨原始值与对象间的转换边界”

发布于

C++ `std::string`的Small String Optimization（SSO）：减少堆内存分配的策略

C++ std::string 的 Small String Optimization (SSO): 减少堆内存分配的策略 大家好，今天我们来深入探讨 C++ std::string 的一个关键优化策略：Small String Optimization (SSO)。在现代 C++ 编程中，std::string 几乎无处不在，它的性能直接影响着程序的整体效率。SSO 正是为了减少字符串操作中昂贵的堆内存分配，从而提升性能而设计的。 字符串的本质与堆内存分配的开销 在深入 SSO 之前，我们先回顾一下字符串的本质以及堆内存分配的开销。 一个字符串，本质上就是一个字符序列。在 C++ 中，std::string 封装了这一序列，并提供了丰富的操作接口。然而，std::string 需要存储字符串的内容，而字符串的长度是动态变化的。因此，std::string 通常需要在堆 (heap) 上分配内存来存储字符串内容。 堆内存分配的开销是相对昂贵的，主要体现在以下几个方面： 时间开销： 堆内存的分配和释放涉及到操作系统内核的调用，需要进行复杂的内存管理操作，例如查找合适的空闲内存块、维护内存 …

继续阅读“C++ `std::string`的Small String Optimization（SSO）：减少堆内存分配的策略”

发布于

JVM G1GC字符串去重String Deduplication与ZGC对比：G1StringDeduplication与UseStringDeduplication

好的，我们开始今天的讲座，主题是 JVM G1GC 字符串去重 (String Deduplication) 与 ZGC 的对比。我们将深入探讨 G1GC 的字符串去重机制，包括 G1StringDeduplication 和 UseStringDeduplication 参数，并将其与 ZGC 在字符串处理方面的特性进行比较。 1. 背景：字符串的内存占用问题 在 Java 应用中，字符串是不可变对象，被大量使用。由于字符串的不可变性以及字符串常量池的存在，常常会导致大量的重复字符串存在于堆内存中，尤其是在处理大型文本数据、日志、或者反序列化等操作时。这些重复字符串会显著增加堆内存的占用，导致 GC 频繁，进而影响应用的性能。 例如，考虑以下场景： List<String> strings = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 1000000; i++) { String str = “This is a repeated string ” + (i % 100); strings.add(str); } 在这 …

继续阅读“JVM G1GC字符串去重String Deduplication与ZGC对比：G1StringDeduplication与UseStringDeduplication”