C# String的本质
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字符串（string）实际上就是字符的集合（char[]）。 字符串类型是基元类型，它对应着 System.String。 字符串的类型定义如下：
public sealed class String : IComparable,ICloneable,IConvertible, 可以通过字符串的默认值为 null 来记忆这点，对字符串的操作伴随着堆上的内存活动。 我们可以看到，字符串继承了 IEnumerable<char>，这使得它可以使用 LINQ 查询。也许你会认为字符串完全可以被设计为结构，原因如下：
但是，最终微软将字符串设计为一个密封类(而且具有不变性)，这基于以下原因：
字符串与普通的引用类型相比字符串的行为很像值类型：
对第一点来说，字符串的 ==操作符被重写为比较字符串的值而不是其引用。作为引用类型， ==本来是比较引用的，但此时被重写，这也是字符串看起来像值类型的一个原因。当然，!=操作符也会一并被重写。
[__DynamicallyInvokable] IL中创建字符串在 C# 中，不能使用 new 操作符建立字符串，但可以为字符串直接赋值；也支持传入一个字符集合。通过 IL 分析，我们可以知道，如果为字符串直接赋值，则创建字符串的指令是 ldstr 如果传入了一个字符集合，则指令是平常的 newobj。代码如下:
// string s = new string("1");
string s = "1";
string t = new string(new char[]{'1','2',' 3 ' });
对应的IL代码如下：
IL_0000:? nop ldstr 是 load string 的缩写，用于获得文本常量。这个操作需要在堆上分配空间，并将文本常量转换为对应的 unicode 字符数组。 而 newobj 则是常规的引用类型创建方式，其会调用 string 的构造函数。 字符串的不变性Immutability 般翻译为不变性，也有翻译为恒等性的。而相对的，泛型的协变和逆变也有不变性（invariant），它们对应的英文不同。因此，应当在中文层面上将这两个术语加以区分。不过，现在大部分人都将“一经赋值，值就不能被更改”这个现象翻译为不变性。 字符串的不变性指的是字符串一经赋值，其值就不能被更改。当使用代码将字符串变量等于一个新的值时，堆上会出现一个新的字符串，然后，栈上的变量指向该新字符串。 没有任何办法更改原来字符串的值。如下图所示。 
通过 IL 代码可以证明字符串的不变性，代码如下：
static void StringImmunity()
{
//idstr "1"
string s = "1";
//虽然看起来s的值改变了
//但实际上，是将s指向了一个新的字符串
//证明即为可以在IL中发现idstr“2”
s = "2";
s = s + "3";
Console.WriteLine(s);
}
通过将上面的代码编译，我们可以查到其对应的 IL 代码：
IL_0000:? nop
static void ProveImmutable()
{
string a = "1";
string b = a;
//true
Console.WriteLine(ReferenceEquals(a,b));
b = "2";
//false
Console.WriteLine(ReferenceEquals(a,b));
}
通过成员来证明不变性在 C# 中，字符串类型的属性和字段很少。字段除了若干常量之外还有如下内容：
而属性则有：
这三个属性都是只读的，代码如下：
public char this[int index] { get; }
public int Length { get; }
internal char FirstChar { get; }
无法直接修改它们的值（假设 s 和 t 都是字符串，则下面两行代码都无法通过编译）：s.Length = 3; t[1] = "b";由于字符串所有非私有的属性和字段都是只读或常量，也没有任何办法（直接修改属性或通过微软提供的方法）修改字符数组的值，字符串的值也就不可能改变了。 对于某些方法（例如 toUpper）来说，虽然调用了它们会导致字符串的值改变，但这也是一个假象。 方法会返回全新的字符串，并将其赋给引用，而不是在原来的字符串上更改，代码如下：
string t = new string(new char[]{'a','b','c' });
//一个全新的字符串，原字符串不会变化
t.ToUpper();
为什么要这么设计字符串的不可变性允许在一个字符串上执行各种操作，而不实际地更改字符串，这意味着，多个线程操作字符串不会出现同步问题（因为值无法被改变）。另外，不可变性结合字符串驻留池可以节省内存。如果字符串是可变的，那么驻留池中多个字符串指向同一块内存，如果改变了其中一个字符串的值，其他指向这个值的字符串也会一起改变。 （编辑：李大同） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |