Swift中lengthOfBytes(using:)与maximumLengthOfBytes(using:)的区别

文档里两个词的差异不是文字游戏，本质对应两种完全不同的计算逻辑：

• required 对应的是当前字符串实例在指定编码下的实际精确字节需求：少1字节就存不下，多1字节就是冗余，是完完全全匹配当前字符串内容的结果。
• needed 对应的是指定编码规则下，存储同长度字符串的理论最大字节需求：是不看具体字符内容、只按最坏情况算出的上界值，实际存储占用只会小于等于这个数。

lengthOfBytes(using:) #

• 计算逻辑：遍历字符串的全部Unicode标量，逐段匹配指定编码的字节占用规则，累加得到精确的总字节数。
• 异常处理：如果字符串中存在指定编码无法表示的字符，直接返回0。
• 示例：字符串"abc你好"用UTF-8编码时，3个英文字符各占1字节，2个中文字符各占3字节，方法返回精确值9；如果用ASCII编码存储这个字符串，因为中文无法被ASCII表示，方法返回0。

maximumLengthOfBytes(using:) #

• 计算逻辑：不需要遍历字符串具体内容，直接用「字符串包含的Unicode标量总数 × 指定编码单个标量的最大字节占用」算出理论上界，计算复杂度为O(1)，速度极快。
• 异常处理：不会因为存在编码无法表示的字符返回0，始终按最坏情况给出上界值。
• 示例：还是"abc你好"用UTF-8编码的场景，UTF-8单个Unicode标量最大占4字节，字符串共5个标量，方法返回值为20，远大于实际需要的9字节；如果是UTF-16BE这类定长编码，单个标量固定占2字节，这时候方法返回值和lengthOfBytes(using:)的精确结果一致。

• 优先用lengthOfBytes(using:)的场景：需要获取编码后数据的准确长度时，比如计算网络请求的Content-Length头、精确分配存储编码结果的内存、校验编码后数据的实际大小，这类场景不能有长度偏差。
• 优先用maximumLengthOfBytes(using:)的场景：高性能场景下预分配编码缓冲区时，比如处理超长字符串、高频编码操作，不想付出遍历全串的性能成本，只要保证预分配的内存足够装下所有编码结果即可，后续编码完成后再按实际写入长度截断缓冲区即可，不会出现溢出问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mretondo