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【主要內(nèi)容】

關(guān)于C#的String。
C# String 和 string 有何區(qū)別
字符串的不變性
字符串比較 == 和 Equals(string str1, string str2)
字符串駐留

【概念闡述】
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@ C# String 和 string 有何區(qū)別
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1、string是c#中的關(guān)鍵字，String是.net Framework的類;
2、c# string映射為.net Framework的String，如果用string，編譯器會(huì)把它編譯成String，所以如果直接用String就可以讓編譯器少做一點(diǎn)點(diǎn)工作;
3、string始終代表System.String，String只有在前面有using System的時(shí)候并且當(dāng)前命名空間中沒有名為String的類型（class、struct、delegate、enum）
的時(shí)候才代表System.String

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@字符串的不變性
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1、一個(gè)字符串一旦被創(chuàng)建完成后，將不能再做任何改變，比如改變、增加或減少一個(gè)字符。
2、當(dāng)把一個(gè)字符串變量賦給另一個(gè)字符串變量時(shí)，會(huì)得到內(nèi)存中同一個(gè)字符串的兩個(gè)引用，但與引用類型在常見的操作上又有區(qū)別。當(dāng)你修改其中一個(gè)字符串的時(shí)候，
會(huì)創(chuàng)建一個(gè)全新的String對(duì)象，其引用的原字符串并不會(huì)改變，因而另一個(gè)字符串變量的值不變。
3、當(dāng)我們創(chuàng)建了字符串對(duì)象a，它的值是“1234”，當(dāng)我們?cè)賱?chuàng)建一個(gè)值為“1234”的字符串對(duì)象b時(shí)它不會(huì)再去分配一塊內(nèi)存空間，而是直接指向了a在內(nèi)存中的地址。

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@字符串比較 == 和 Equals(string str1, string str2)
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==是Equals(string,string)的一個(gè)重載，兩者內(nèi)部機(jī)制完全一樣。如果兩字符串引用相同直接返回true，若不同則先比較引用再比較字符串的值。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
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@不可使用new操作符來創(chuàng)建字符串對(duì)象
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public static bool operator ==(string a, string b){
      return string.Equals(a, b);
}

public static bool Equals(string a, string b){
      if ((object)a == (object)b){  // 先比較引用是否相同，若相同直接返回True。
            return true;
       }
      if ((a != null) && (b != null)) { // 引用不同的再比較值是否相同。
            return a.Equals(b);
      }
     return false;
}

public class CreateString{
public static void Main(string[] args){
string str = new string("a string");
}
}

編譯錯(cuò)誤提示：
error CS1502: 與“string.String(char*)”最匹配的重載方法具有一些無效參數(shù)
error CS1503: 參數(shù)“1”: 無法從“string”轉(zhuǎn)換為“char*”

事實(shí)上 string 類并未提供 string(string) 構(gòu)造函數(shù)。

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@字符串連接測(cè)試（不變性）
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字符串連接
using System;

public class StringTest{
public static void Main(string[] args){
  // String 為引用類型，但卻有一些值類型的表現(xiàn)。
  string s1 = "a string";
  string s2 = s1;     // s1 和 s2 都引用 "a string"。
   Console.WriteLine("s1 is " + s1);
   Console.WriteLine("s2 is " + s2);

   s1 = "another string";   // 修改 s1。
   Console.WriteLine("s1 now is " + s1);
   Console.WriteLine("s2 now is " + s2);  // s2 的值仍為 "a string"。

   Console.ReadLine();
}
}

輸出：
s1 is a string
s2 is a string
s1 now is another string
s2 now is a string

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@ 字符串存儲(chǔ)
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1、相同字符串在內(nèi)存中只保存一份。

using System;
class Test{
        static void Main(string[] args){
            string a = "1";
            string b = "1";
            string c = "2";
         }
     }
}

使用visual studio 2005中的調(diào)試，轉(zhuǎn)到反匯編，可以得到下面內(nèi)容：
......
            string a = "1";
0000002b mov         eax,dword ptr ds:[022C3048h] // 與下面相同
00000031 mov         ebx,eax
            string b = "1";
00000033 mov         eax,dword ptr ds:[022C3048h] // 與上面相同
00000039 mov         esi,eax
            string c = "2";
0000003b mov         eax,dword ptr ds:[022C307Ch] // 不同
......

2、相同字符串GetHashCode()返回相同值。

using System;
public class Test{
public static void Main(string[] args){
  string a = "0";
  string b = "0";
  string c = "1";
   Console.WriteLine(a.GetHashCode());
   Console.WriteLine(b.GetHashCode());
   Console.WriteLine(c.GetHashCode());
}
}

輸出：
-842352752
-842352752
-842352753

3、字符串駐留

using System;
public class Test{
public static void Main(string[] args){
String s = “Hello”;
Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(“Hello“,s));
}
}

輸出：
True

說明：當(dāng) CLR 初始化時(shí)，它會(huì)創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)部的散列表，其中鍵位字符串，值為指向托管堆中字符串對(duì)象的引用，初始化為空。當(dāng)JIT編譯器編譯方法時(shí)，
它會(huì)在散列表中查找每一個(gè)常量字符串，并添加到散列表中，值相同的字符串不重復(fù)添加。對(duì)于上面的代碼，編譯器會(huì)對(duì)查找到的第一個(gè)"Hello"字符串，
將現(xiàn)在托管堆中構(gòu)造一個(gè)新的 String 對(duì)象（指向在字符串），然后將 "Hello" 字符串和指向該對(duì)象的引用添加到散列表中。由于散列表中已經(jīng)存在 "Hello"
字符串，對(duì)于查找到的第二個(gè) "Hello" 字符串，將不執(zhí)行任何操作。
代碼執(zhí)行時(shí)，它會(huì)在第一行發(fā)現(xiàn)一個(gè) "Hello" 字符串引用，于是便在內(nèi)部散列表中查找 "Hello"，找到后將先前創(chuàng)建的 String 對(duì)象的引用保存到變量 s 中。
當(dāng)執(zhí)行第二行代碼時(shí)，CLR 會(huì)再一次在內(nèi)部散列表中查找 "Hello"，并把對(duì)應(yīng)的 String 對(duì)象的引用傳遞給 Object 的靜態(tài)方法 ReferenceEquals 作為參數(shù)。
通過上面的分析，顯然結(jié)果為 True。當(dāng)一個(gè)引用字符串的方法被 JIT 編譯時(shí)，所有嵌入在源代碼中的常量字符串總會(huì)被添加到 CLR 內(nèi)部的散列表中，
但是，運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的字符串卻不會(huì)，參看下面的代碼：

using System;
public class Test{
public static void Main(string[] args){
  string s1 = "Hello";
  string s2 = "Hel";
  string s3 = s2 + "lo";

   Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(s1,s3));
}
}

輸出：
False

說明：在上面的代碼中，s2 引用的字符串 "Hel" 和一個(gè)文本常量字符串 "lo" 連接構(gòu)造一個(gè)新的位于托管堆中的字符串對(duì)象，該引用保存在 s3 中，但并未添加到散列表中，
與散列表中的 "Hello" 在托管堆中各有一份存儲(chǔ)，因此返回的結(jié)果是 False。需要注意的是，如果 s3 連接的是兩個(gè)字符串常量 "Hel" + "lo"，則又將返回 True。這是因?yàn)?br>C# 編譯器在將代碼編譯成 IL 指令時(shí)會(huì)將兩者連接。

============
@字符串比較
============

using System;
public class Test{
public static void Main(string[] args){
  string s1 = "Hello";
  string s2 = "Hel";
  string s3 = s2 + "lo";

   Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(s1,s3));
   Console.WriteLine(Equals(s1,s3));
   Console.WriteLine(s1 == s3);
}
}

輸出：
True
True

說明：參看概念闡述中對(duì)字符串比較內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的說明。雖然 s1 和 s3 引用不同，但String 的Equals(string,string) 方法還會(huì)對(duì)字符串的值進(jìn)行比較，因?yàn)橹迪嗤苑祷亟Y(jié)果為 True。顯然用Equals(string,string)/== 效率上要比僅比較引用的 ReferenceEquals(string,string)差很多，如果應(yīng)用程序中所有的字符串比較都僅比較引用，性能將會(huì)大大提升，String 類提供的兩個(gè)靜態(tài)方法允許我們做到這一點(diǎn)。

public class Test{
public static void Main(string[] args){
  string s1 = "Hello";
  string s2 = "Hel";
  string s3 = s2 + "lo";

   s3 = String.Intern(s3);

   Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(s1,s3));
   Console.WriteLine(Equals(s1,s3));
   Console.WriteLine(s1 == s3);
}
}

輸出：
True
True
True

說明：方法 Inter(string) 在 CLR 內(nèi)部散列表中查找參數(shù)指定的字符串，如果能找到返回其引用，如果未找到，字符串將被添加到散列表中，并返回引其引用。
如果 String 對(duì)象不再被進(jìn)程中的所有應(yīng)用程序域所引用（作為參數(shù)傳遞給 Intern 方法的那個(gè) String 對(duì)象），垃圾收集器可以收回其所占內(nèi)存及在三列表中的記錄。
一個(gè)字符串對(duì)象可以被同一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)應(yīng)用程序域訪問，即字符串的駐留是以進(jìn)程為單位的。參看下面的代碼：

using System;
public class CreateString{
public static void Main(string[] args){
  string s1 = "Hello";
  string s2 = s1;
  string s3 = s1 + " joe";

  //MyIntern();

   Console.WriteLine(String.IsInterned(s1) != null);
   Console.WriteLine(String.IsInterned(s2) != null);
   Console.WriteLine(String.IsInterned(s3) != null);
}

public static void MyIntern(){
   String.Intern("Hello joe");
}
}

輸出：
True
True
False

如果將注釋部分加入到代碼中則輸出：
True
True
True

【參考資源】
《你真的了解.net中的String嗎》 http://terrylee.cnblogs.com/archive/2005/12/26/304876.aspx
《進(jìn)一步了解 String》 http://lixianhuei.cnblogs.com/archive/2005/12/27/305445.html
《Microsoft.NET框架程序設(shè)計(jì)》

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