为什么在C＃Regex中的效率不如[0-9]'\ d`效率不高？

C#正则表达式中d效率低于[0-9]：探究性能差异

最近一次性能比较意外地发现，在C#正则表达式引擎中，d字符类比[0-9]范围指定符的效率低。通常情况下，范围指定符的效率应该高于字符集。此外，即使与更冗长的[0123456789]字符集相比，d也表现出性能劣势。

为了解释这个令人惊讶的结果，让我们深入探讨一些可能的原因：

1. Unicode数字识别:

d表示所有Unicode数字，而不仅仅是[0-9]中指定的10个字符。Unicode包含来自各种语言的其他数字字符，例如波斯数字（۱۲۳۴۵۶۷۸۹）。这种更广泛的范围可能会引入额外的计算开销，从而降低d的效率。

为了说明这个概念，我们可以使用以下代码生成所有Unicode数字的列表：

StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (UInt16 i = 0; i < 0x10FFFF; i++)
{
    if (char.IsDigit((char)i))
    {
        sb.Append((char)i);
    }
}
string allUnicodeDigits = sb.ToString();

这将生成一个包含以下字符（以及其他字符）的长字符串：

٠١٢٣٤٥٦٧٨٩۰۱۲۳۴۵۶۷۸۹߀߁߂߃߄߅߆߇߈߉०१२३४५६७८९০১২৩৪৫৬৭৮৯੦੧੨੩੪੫੬੭੮੯૦૧૨૩૪૫૬૭૮૯

2. 实现差异：

正则表达式引擎可能以不同的方式实现d和[0-9]，这可能会导致性能差异。C#正则表达式引擎可能会专门优化[0-9]以提高效率，而d的更广泛范围可能会限制此类优化。

结论：

虽然最初令人惊讶，但d的性能较慢可以归因于其对Unicode数字的扩展识别。当使用有限的数字集（例如0-9）时，[0-9]或[0123456789]可以提供更好的效率。但是，如果您需要匹配来自不同语言的更广泛的数字字符范围，d仍然是一个强大的工具。

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