为什么在Ruby中构建字符串时，铲运算符（<<）优于正等号（+ =）？

我正在研究Ruby Koans。

about_strings.rb中的test_the_shovel_operator_modifies_the_original_stringKoan 包含以下注释：

在构建字符串时，Ruby程序员倾向于使用铲运算符（<<）而不是加等于运算符（+ =）。为什么？

我的猜测是它涉及速度，但我不了解引擎盖下的动作会导致铲子操作员更快。

有人可以解释此偏好背后的详细信息吗？

证明：

a = 'foo'
a.object_id #=> 2154889340
a << 'bar'
a.object_id #=> 2154889340
a += 'quux'
a.object_id #=> 2154742560

因此，<<更改原始字符串而不是创建新字符串。这是因为在ruby中，ruby a += b是语法赋值（a = a + b其他<op>=运算符也是如此）。另一方面，<<它的别名concat()会改变接收器的位置。

性能证明：

#!/usr/bin/env ruby

require 'benchmark'

Benchmark.bmbm do |x|
  x.report('+= :') do
    s = ""
    10000.times { s += "something " }
  end
  x.report('<< :') do
    s = ""
    10000.times { s << "something " }
  end
end

# Rehearsal ----------------------------------------
# += :   0.450000   0.010000   0.460000 (  0.465936)
# << :   0.010000   0.000000   0.010000 (  0.009451)
# ------------------------------- total: 0.470000sec
# 
#            user     system      total        real
# += :   0.270000   0.010000   0.280000 (  0.277945)
# << :   0.000000   0.000000   0.000000 (  0.003043)

一个正在学习Ruby作为他的第一门编程语言的朋友，在Ruby Koans系列上的Ruby中学习Strings时问了我同样的问题。我用以下类比向他解释了这一点：

您的一杯水已满，并且需要重新装满一杯。

第一种方法是，拿起新杯子，用自来水将水倒入一半，然后再用第二半满的杯子重新装满水杯。每当您需要重新装满玻璃杯时，都可以这样做。

第二种方法是将半满的玻璃杯装满水，然后直接从水龙头中重新装满水。

在一天结束时，如果您每次需要补充玻璃杯时都选择摘新玻璃杯，那么您将需要清洁更多的玻璃杯。

铲子运算符和加等于运算符也是如此。另外，equal操作员每次需要重新装满玻璃时都会选择一个新的“玻璃杯”，而铲子操作员只需取同样的玻璃杯并重新装满。最终，Plus equal操作员将获得更多“眼镜”收藏。

这是一个老问题，但我只是碰到了这个问题，对现有答案并不完全满意。铁锹<<比串联+ =快有很多好处，但也有语义上的考虑。

@noodl接受的答案表明<< <<修改了现有对象，而+ =创建了一个新对象。因此，您需要考虑是要让对字符串的所有引用都反映新值，还是要让现有引用不留任何空间，而是创建一个新的字符串值以供本地使用。如果需要所有引用来反映更新的值，则需要使用<<。如果您想不理会其他引用，则需要使用+ =。

一个非常常见的情况是仅对字符串的单个引用。在这种情况下，语义差异并不重要，由于其速度快，因此自然优先选择<<。

因为它更快/不会创建字符串的副本，所以<->垃圾收集器不需要运行。

尽管大多数答案+=由于创建新副本而较慢，但请记住这一点+=并且<< 不可互换，这一点很重要！您想在不同的情况下使用它们。

使用<<还将更改指向的所有变量b。在这里，a当我们不想这么做时，我们也会进行变异。

2.3.1 :001 > a = "hello"
 => "hello"
2.3.1 :002 > b = a
 => "hello"
2.3.1 :003 > b << " world"
 => "hello world"
2.3.1 :004 > a
 => "hello world"

因为+=创建了一个新副本，所以它也使指向该副本的所有变量保持不变。

2.3.1 :001 > a = "hello"
 => "hello"
2.3.1 :002 > b = a
 => "hello"
2.3.1 :003 > b += " world"
 => "hello world"
2.3.1 :004 > a
 => "hello"

理解这种区别可以在处理循环时省去很多麻烦！

虽然不是您问题的直接答案，但为什么《The Fully Upturned Bin》一直是我最喜欢的Ruby文章之一。它还包含有关垃圾收集的一些字符串信息。