\ d es menos eficiente que [0-9]

Hice un comentario ayer sobre una respuesta donde alguien había usado [0123456789]una expresión regular en lugar de [0-9]o \d. Dije que probablemente era más eficiente usar un rango o un especificador de dígitos que un conjunto de caracteres.

Decidí probar eso hoy y descubrí para mi sorpresa que (al menos en el motor C # regex) \dparece ser menos eficiente que cualquiera de los otros dos, que no parecen diferir mucho. Aquí está mi salida de prueba sobre 10000 cadenas aleatorias de 1000 caracteres aleatorios con 5077 que realmente contienen un dígito:

Regular expression \d           took 00:00:00.2141226 result: 5077/10000
Regular expression [0-9]        took 00:00:00.1357972 result: 5077/10000  63.42 % of first
Regular expression [0123456789] took 00:00:00.1388997 result: 5077/10000  64.87 % of first

Es una sorpresa para mí por dos razones:

1. Pensé que el rango se implementaría de manera mucho más eficiente que el conjunto.
2. No puedo entender por qué \des peor que [0-9]. ¿Hay algo más \dque una simple taquigrafía [0-9]?

Aquí está el código de prueba:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Diagnostics;
using System.Text.RegularExpressions;

namespace SO_RegexPerformance
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var rand = new Random(1234);
            var strings = new List<string>();
            //10K random strings
            for (var i = 0; i < 10000; i++)
            {
                //Generate random string
                var sb = new StringBuilder();
                for (var c = 0; c < 1000; c++)
                {
                    //Add a-z randomly
                    sb.Append((char)('a' + rand.Next(26)));
                }
                //In roughly 50% of them, put a digit
                if (rand.Next(2) == 0)
                {
                    //Replace one character with a digit, 0-9
                    sb[rand.Next(sb.Length)] = (char)('0' + rand.Next(10));
                }
                strings.Add(sb.ToString());
            }

            var baseTime = testPerfomance(strings, @"\d");
            Console.WriteLine();
            var testTime = testPerfomance(strings, "[0-9]");
            Console.WriteLine("  {0:P2} of first", testTime.TotalMilliseconds / baseTime.TotalMilliseconds);
            testTime = testPerfomance(strings, "[0123456789]");
            Console.WriteLine("  {0:P2} of first", testTime.TotalMilliseconds / baseTime.TotalMilliseconds);
        }

        private static TimeSpan testPerfomance(List<string> strings, string regex)
        {
            var sw = new Stopwatch();

            int successes = 0;

            var rex = new Regex(regex);

            sw.Start();
            foreach (var str in strings)
            {
                if (rex.Match(str).Success)
                {
                    successes++;
                }
            }
            sw.Stop();

            Console.Write("Regex {0,-12} took {1} result: {2}/{3}", regex, sw.Elapsed, successes, strings.Count);

            return sw.Elapsed;
        }
    }
}

\dcomprueba todos los dígitos Unicode, mientras que [0-9]está limitado a estos 10 caracteres. Por ejemplo, los dígitos persas۱۲۳۴۵۶۷۸۹ , son un ejemplo de dígitos Unicode que coinciden con \d, pero no [0-9].

Puede generar una lista de todos esos caracteres utilizando el siguiente código:

var sb = new StringBuilder();
for(UInt16 i = 0; i < UInt16.MaxValue; i++)
{
    string str = Convert.ToChar(i).ToString();
    if (Regex.IsMatch(str, @"\d"))
        sb.Append(str);
}
Console.WriteLine(sb.ToString());

Lo que genera:

0123456789٠١٢٣٤٥٦٧٨٩۰۱۲۳۴۵۶۷۸۹߀߁߂߃߄߅߆߇߈߉०१२३४५६७८ ९ ০১২৩৪৫৬৭৮৯੦੧੨੩੪੫੬੭੮੯૦૧૨૩૪૫૬૭૮૯ ୦୧୨୩୪୫୬୭୮୯ ௦௧௨௩௪௫௬௭௮௯౦౧౨౩౪౫౬౭౮౯೦೧೨೩೪೫೬೭೮೯൦൧൨൩൪൫൬൭൮൯๐๑๒๓๔๕๖๗๘๙໐໑໒໓໔໕໖໗໘໙༠༡༢༣༤༥༦༧༨༩၀၁၂၃၄၅၆၇၈၉႐႑႒႓႔႕႖႗႘႙០១២៣៤៥៦៧៨៩ ᠐᠑᠒᠓᠔᠕᠖᠗᠘᠙ ᥆᥇᥈᥉᥊᥋᥌᥍᥎᥏ ᧐᧑᧒᧓᧔᧕᧖᧗᧘᧙ ᭐᭑᭒᭓᭔᭕᭖᭗᭘᭙᮰᮱᮲᮳᮴᮵᮶᮷᮸᮹᱀᱁᱂᱃᱄᱅᱆᱇᱈᱉᱐᱑᱒᱓᱔᱕᱖᱗᱘᱙꘠꘡꘢꘣꘤꘥꘦꘧꘨꘩꣐꣑꣒꣓꣔꣕꣖꣗꣘꣙꤀꤁꤂꤃꤄꤅꤆꤇꤈꤉꩐꩑꩒꩓꩔꩕꩖꩗꩘꩙０１２３４５６７８９

Gracias a ByteBlast por notar esto en los documentos. Solo cambiando el constructor regex:

var rex = new Regex(regex, RegexOptions.ECMAScript);

Da nuevos horarios:

Regex \d           took 00:00:00.1355787 result: 5077/10000
Regex [0-9]        took 00:00:00.1360403 result: 5077/10000  100.34 % of first
Regex [0123456789] took 00:00:00.1362112 result: 5077/10000  100.47 % of first

¿ De "\ d" en regex significa un dígito? :

[0-9]No es equivalente a \d. [0-9]solo coincide con 0123456789caracteres, mientras que \dcoincide [0-9]y otros caracteres de dígitos, por ejemplo, números arábigos orientales٠١٢٣٤٥٦٧٨٩

Una adición a la respuesta principal de Sina Iravianian , aquí hay una versión .NET 4.5 (ya que solo esa versión admite la salida UTF16, cf las primeras tres líneas) de su código, usando la gama completa de puntos de código Unicode. Debido a la falta de soporte adecuado para los planos Unicode superiores, muchas personas no son conscientes de siempre verificar e incluir los planos Unicode superiores. Sin embargo, a veces contienen algunos personajes importantes.

Actualizar

Como \dno admite caracteres que no sean BMP en expresiones regulares (gracias xanatos ), aquí hay una versión que utiliza la base de datos de caracteres Unicode

public static void Main()
{
    var unicodeEncoding = new UnicodeEncoding(!BitConverter.IsLittleEndian, false);
    Console.InputEncoding = unicodeEncoding;
    Console.OutputEncoding = unicodeEncoding;

    var sb = new StringBuilder();
    for (var codePoint = 0; codePoint <= 0x10ffff; codePoint++)
    {
        var isSurrogateCodePoint = codePoint <= UInt16.MaxValue 
               && (  char.IsLowSurrogate((char) codePoint) 
                  || char.IsHighSurrogate((char) codePoint)
                  );

        if (isSurrogateCodePoint)
            continue;

        var codePointString = char.ConvertFromUtf32(codePoint);

        foreach (var category in new []{
        UnicodeCategory.DecimalDigitNumber,
            UnicodeCategory.LetterNumber,
            UnicodeCategory.OtherNumber})
        {
        sb.AppendLine($"{category}");
            foreach (var ch in charInfo[category])
        {
                sb.Append(ch);
            }
            sb.AppendLine();
        }
    }
    Console.WriteLine(sb.ToString());

    Console.ReadKey();
}

Produciendo el siguiente resultado:

DecimalDigitNumber 0123456789٠١٢٣٤٥٦٧٨٩۰۱۲۳۴۵۶۷۸۹߀߁߂߃߄߅߆߇߈߉०१२३४५६७८ ९ ০১২৩৪৫৬৭৮৯੦੧੨੩੪੫੬੭੮੯૦૧૨૩૪૫૬૭૮૯ ୦୧୨୩୪୫୬୭୮୯ ௦௧௨௩௪௫௬௭௮௯౦౧౨౩౪౫౬౭౮౯೦೧೨೩೪೫೬೭೮೯൦൧൨൩൪൫൬൭൮൯ ෦෧෨෩෪෫෬෭෮෯ ๐๑๒๓๔๕๖๗๘๙໐໑໒໓໔໕໖໗໘໙༠༡༢༣༤༥༦༧༨༩၀၁၂၃၄၅၆၇၈၉႐႑႒႓႔႕႖႗႘႙០១២៣៤៥៦៧៨៩ ᠐᠑᠒᠓᠔᠕᠖᠗᠘᠙ ᥆᥇᥈᥉᥊᥋᥌᥍᥎᥏ ᧐᧑᧒᧓᧔᧕᧖᧗᧘᧙᪀᪁᪂᪃᪄᪅᪆᪇᪈᪉᪐᪑᪒᪓᪔᪕᪖᪗᪘᪙ ᭐᭑᭒᭓᭔᭕᭖᭗᭘᭙᮰᮱᮲᮳᮴᮵᮶᮷᮸᮹᱀᱁᱂᱃᱄᱅᱆᱇᱈᱉᱐᱑᱒᱓᱔᱕᱖᱗᱘᱙꘠꘡꘢꘣꘤꘥꘦꘧꘨꘩꣐꣑꣒꣓꣔꣕꣖꣗꣘꣙꤀꤁꤂꤃꤄꤅꤆꤇꤈꤉꧐꧑꧒꧓꧔꧕꧖꧗꧘꧙꧰꧱꧲꧳꧴꧵꧶꧷꧸꧹꩐꩑꩒꩓꩔꩕꩖꩗꩘꩙꯰꯱꯲꯳꯴꯵꯶꯷꯸꯹０１２３４５６７８９ 𐒠𐒡𐒢𐒣𐒤𐒥𐒦𐒧𐒨𐒩 𑁦𑁧𑁨𑁩𑁪𑁫𑁬𑁭𑁮𑁯 𑃰𑃱𑃲𑃳𑃴𑃵𑃶𑃷𑃸𑃹 𑄶𑄷𑄸𑄹𑄺𑄻𑄼𑄽𑄾𑄿 𑇐𑇑𑇒𑇓𑇔𑇕𑇖𑇗𑇘𑇙 𑋰𑋱𑋲𑋳𑋴𑋵𑋶𑋷𑋸𑋹 𑓐𑓑𑓒𑓓𑓔𑓕𑓖𑓗𑓘𑓙 𑙐𑙑𑙒𑙓𑙔𑙕𑙖𑙗𑙘𑙙 𑛀𑛁𑛂𑛃𑛄𑛅𑛆𑛇𑛈𑛉 𑜰𑜱𑜲𑜳𑜴𑜵𑜶𑜷𑜸𑜹 𑣠𑣡𑣢𑣣𑣤𑣥𑣦𑣧𑣨𑣩 𖩠𖩡𖩢𖩣𖩤𖩥𖩦𖩧𖩨𖩩 𖭐𖭑𖭒𖭓𖭔𖭕𖭖𖭗𖭘𖭙𝟎𝟏𝟐𝟑𝟒𝟓𝟔𝟕𝟖𝟗𝟘𝟙𝟚𝟛𝟜𝟝𝟞𝟟𝟠𝟡𝟢𝟣𝟤𝟥𝟦𝟧𝟨𝟩𝟪𝟫𝟬𝟭𝟮𝟯𝟰𝟱𝟲𝟳𝟴𝟵𝟶𝟷𝟸𝟹𝟺𝟻𝟼𝟽𝟾𝟿

Número de letra

ᛮᛯᛰⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅬⅭⅮⅯⅰⅱⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⅺⅻⅼⅽⅾⅿↀↁↂↅↆↇↈ〇〡〢〣〤〥〦〧〨〩〸〹〺ꛦꛧꛨꛩꛪꛫꛬꛭꛮꛯ 𐅀𐅁𐅂𐅃𐅄𐅅𐅆𐅇𐅈𐅉𐅊𐅋𐅌𐅍𐅎𐅏𐅐𐅑𐅒𐅓𐅔𐅕𐅖𐅗𐅘𐅙𐅚𐅛𐅜𐅝𐅞𐅟𐅠𐅡𐅢𐅣𐅤𐅥𐅦𐅧𐅨𐅩𐅪𐅫𐅬𐅭𐅮𐅯𐅰𐅱𐅲𐅳𐅴 𐍁𐍊 𐏑𐏒𐏓𐏔𐏕 𒐀𒐁𒐂𒐃𒐄𒐅𒐆𒐇𒐈𒐉𒐊𒐋𒐌𒐍𒐎𒐏𒐐𒐑𒐒𒐓𒐔𒐕𒐖𒐗𒐘𒐙𒐚𒐛𒐜𒐝𒐞𒐟𒐠𒐡𒐢𒐣𒐤𒐥𒐦𒐧𒐨𒐩𒐪𒐫𒐬𒐭𒐮𒐯𒐰𒐱𒐲𒐳𒐴𒐵𒐶𒐷𒐸𒐹𒐺𒐻𒐼𒐽𒐾𒐿𒑀𒑁𒑂𒑃𒑄𒑅𒑆𒑇𒑈𒑉𒑊𒑋𒑌𒑍𒑎𒑏𒑐𒑑𒑒𒑓𒑔𒑕𒑖𒑗𒑘𒑙𒑚𒑛𒑜𒑝𒑞𒑟𒑠𒑡𒑢𒑣𒑤𒑥𒑦𒑧𒑨𒑩𒑪𒑫𒑬𒑭𒑮

Otro Número²³¹¼½¾৴৵৶৷৸৹ ୲୳୴୵୶୷ ௰௱௲ ౸౹౺౻౼౽౾ ൰൱൲൳൴൵ ༪ ༫ ༬ ༭ ༮ ༯ ༰ ༱ ༲ ༳ ፩፪፫፬፭፮፯፰፱፲፳፴፵፶፷፸፹፺፻፼ ៰ ៱ ៲ ៳ ៴ ៵ ៶ ៷ ៸ ៹ ᧚⁰⁴⁵⁶⁷⁸⁹₀₁₂₃₄₅₆₇₈₉⅐⅑⅒⅓⅔⅕⅖⅗⅘⅙⅚⅛⅜⅝⅞⅟↉①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯⑰⑱⑲⑳⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛⓪⓫⓬⓭⓮⓯⓰⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾⓿❶❷❸❹❺❻❼❽❾❿➀➁➂➃➄➅➆➇➈➉➊➋➌➍➎➏➐➑➒➓ ⳽ ㆒ ㆓ ㆔ ㆕ ㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦㈧㈨㈩㉈㉉㉊㉋㉌㉍㉎㉏㉑㉒㉓㉔㉕㉖㉗㉘㉙㉚㉛㉜㉝㉞㉟㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉㊱㊲㊳㊴㊵㊶㊷㊸㊹㊺㊻㊼㊽㊾㊿꠰꠱꠲꠳꠴꠵𐄇𐄈𐄉𐄊𐄋𐄌𐄍𐄎𐄏𐄐𐄑𐄒𐄓𐄔𐄕𐄖𐄗𐄘𐄙𐄚𐄛𐄜𐄝𐄞𐄟𐄠𐄡𐄢𐄣𐄤𐄥𐄦𐄧𐄨𐄩𐄪𐄫𐄬𐄭𐄮𐄯𐄰𐄱𐄲𐄳𐅵𐅶𐅷𐅸𐆊𐆋𐋡𐋢𐋣𐋤𐋥𐋦𐋧𐋨𐋩𐋪𐋫𐋬𐋭𐋮𐋯𐋰𐋱𐋲𐋳𐋴𐋵𐋶𐋷𐋸𐋹𐋺𐋻 𐌠𐌡𐌢𐌣 𐡘𐡙𐡚𐡛𐡜𐡝𐡞𐡟 𐡹𐡺𐡻𐡼𐡽𐡾𐡿 𐢧𐢨𐢩𐢪𐢫𐢬𐢭𐢮𐢯 𐣻𐣼𐣽𐣾𐣿 𐤖𐤗𐤘𐤙𐤚𐤛 𐦼𐦽𐧀𐧁𐧂𐧃𐧄𐧅𐧆𐧇𐧈𐧉𐧊𐧋𐧌𐧍𐧎𐧏𐧒𐧓𐧔𐧕𐧖𐧗𐧘𐧙𐧚𐧛𐧜𐧝𐧞𐧟𐧠𐧡𐧢𐧣𐧤𐧥𐧦𐧧𐧨𐧩𐧪𐧫𐧬𐧭𐧮𐧯𐧰𐧱𐧲𐧳𐧴𐧵𐧶𐧷𐧸𐧹𐧺𐧻𐧼𐧽𐧾𐧿 𐩀𐩁𐩂𐩃𐩄𐩅𐩆𐩇 𐩽𐩾 𐪝𐪞𐪟 𐫫𐫬𐫭𐫮𐫯 𐭘𐭙𐭚𐭛𐭜𐭝𐭞𐭟 𑁒𑁓𑁔𑁕𑁖𑁗𑁘𑁙𑁚𑁛𑁜𑁝𑁞𑁟𑁠𑁡𑁢𑁣𑁤𑁥 𑁒𑁓𑁔𑁕𑁖𑁗𑁘𑁙𑁚𑁛𑁜𑁝𑁞𑁟𑁠𑁡𑁢𑁣𑁤𑁥𑇧𑇨𑇩𑇪𑇫𑇬𑇭𑇮𑇯𑇰𑇱𑇲𑇳𑇴 𑜺𑜻 𑣪𑣫𑣬𑣭𑣮𑣯𑣰𑣱𑣲 𖭛𖭜𖭝𖭞𖭟𖭠𖭡𝍠𝍡𝍢𝍣𝍤𝍥𝍦𝍧𝍨𝍩𝍪𝍫𝍬𝍭𝍮𝍯𝍰𝍱 𞣇𞣈𞣉𞣊𞣋𞣌𞣍𞣎𞣏🄀🄁🄂🄃🄄🄅🄆🄇🄈🄉🄊🄋🄌

\ d verifica todos los Unicode, mientras que [0-9] está limitado a estos 10 caracteres. Si solo tiene 10 dígitos, debe usar. Otros recomiendo usar \ d, porque escribir menos.