簡述
最近工作中遇到一個需求，是需要將URL中的 query 參數的key全部轉換為小寫或者大寫，鍵值對的數量有點多，但全部都是英文字母，無需考慮非字母的情況。
實現比較快的做法是使用STL或C標準庫中的轉換接口，如下：
#include <string> #include <cctype> #include <algorithm>// 字符串中的大寫字符轉小寫std::string strtolower(std::string s){ transform(s.begin(), s.end(), s.begin(), ::tolower); return s;}// 字符串中的小寫字符轉大寫std::string strtoupper(std::string s){ transform(s.begin(), s.end(), s.begin(), ::toupper); return s;}這個方法雖然很好，但是效率不是很高。
分析了一下ascii碼的碼值，發現大小寫字母的ascii碼之間是有規律的。
原理
英文字母的ASCII碼值表示如下
對比一下其二進制形式
從對比的結果可以看出， 大寫字母與小寫字母的差別 僅是 一個比特位的不同 。
因為它們的這個規律，可以寫出下面的轉換函數（如果輸入不是字母，轉出的結果會有錯誤）
可以查看數字 0-9 的ascii碼值，可以看出它們的第6位都是0，所以轉為小寫的算法不會影響數字的值。
轉小寫算法中受到影響的，只有ascii碼二進制表示中第六位為0的部分。其中非字母部分如下表
#include <iostream>#include <string>#include <stdint.h>// 更優化std::string strtoupper(std::string s){ if(s.empty()){return s;} size_t len = s.size() + 1; size_t alignlen = len + 8 - (len % 8); s.resize(alignlen); size_t ec = alignlen / 8; uint64_t* p8 = (uint64_t*)s.data(); for(size_t i=0;i<ec;++i){ p8[i] &= 0xDFDFDFDFDFDFDFDF; } s.resize(len-1); return s;}// 未做進一步優化std::string strtolower(std::string s){ size_t len = s.size(); size_t ec = len /8; uint64_t* p8 = (uint64_t*)s.data(); for(size_t i=0;i<ec;++i){ p8[i] |= 0x2020202020202020; } uint8_t* p1 = (uint8_t*)(p8 + ec); len %= 8; for(size_t i=0;i<len;++i){ p1[i] |= 0x20; } return s;}性能測試
測試代碼如下：
int main(){ //std::cout << "Hello, world!/n"; for(size_t i=0;i<1000000;++i){ std::string s = strtoupper("qwertyuiopasdfghjklzxcvbnm````````QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM"); //std::cout<<s<<std::endl; s = strtolower("qwertyuiopasdfghjklzxcvbnm/t/t/t/t/t/t/t/tQWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM"); //std::cout<<s<<std::endl; } return 0;}-- 編譯時候請勿優化，否則可能被優化掉！ --
測試結果如下：
使用STL算法
STL算法部分主要由頭文件<algorithm>,<numeric>,<functional>組成。要使用 STL中的算法函數必須包含頭文件<algorithm>，對于數值算法須包含<numeric>，<functional>中則定義了一些模板類，用來聲明函數對象。
STL中算法大致分為四類：
1、非可變序列算法：指不直接修改其所操作的容器內容的算法。
2、可變序列算法：指可以修改它們所操作的容器內容的算法。
3、排序算法：包括對序列進行排序和合并的算法、搜索算法以及有序序列上的集合操作。
4、數值算法：對容器內容進行數值計算。
結果如下
time ./teststl./teststl 7.88s user 0.03s system 100% cpu 7.904 total
自寫代碼測試結果如下
time ./test./test 0.93s user 0.00s system 99% cpu 0.928 total
可以看到，其性能有差異。（應用場景有限）
總結
以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對武林網的支持。
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