c#中String類型的存儲原理是什么

這篇文章主要介紹了c#中String類型的存儲原理是什么的相關知識，內容詳細易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價值，相信大家閱讀完這篇c#中String類型的存儲原理是什么文章都會有所收獲，下面我們一起來看看吧。

在我們正式了解c#中的String類型前，先來判斷一下下面代碼的結果吧~

String str1 = "123";
String str2 = str1;
str2 = "321";
Console.WriteLine(str1);

上面代碼的最終輸出結果是123，如果有淺學過引用類型的同學一定會問：str2不是在存儲的是str1的引用么？那么str2不是和str1指向堆中同一塊內存空間么？為什么在引用了str2使其改變數據后再打印出str1最終還是打印出來123？

這也是我最初的疑問，但不要著急，一步一步看下去，相信很快能了解清楚。

在正式開始之前，我們先了解一下c#中的內存分區：

內存分區

• 棧區：由編譯器自動分配釋放 ，存放值類型的對象本身，引用類型的引用地址（指針），靜態區對象的引用地址（指針），常量區對象的引用地址（指針）等。其操作方式類似于數據結構中的棧。

• 堆區（托管堆）:用于存放引用類型對象本身。在c#中由.net平臺的垃圾回收機制（GC）管理。棧，堆都屬于動態存儲區，可以實現動態分配。

• （重點看）靜態區及常量區：用于存放靜態類，靜態成員（靜態變量，靜態方法），常量的對象本身。由于存在棧內的引用地址都在程序運行開始最先入棧，因此靜態區和常量區內的對象的生命周期會持續到程序運行結束時，屆時靜態區內和常量區內對象才會被釋放和回收（編譯器自動釋放）。所以應限制使用靜態類，靜態成員（靜態變量，靜態方法），常量，否則程序負荷高。

• 代碼區：存放函數體內的二進制代碼。

在c#中，String的存儲方式很特殊，在c#的內存中，在常量區里會分配一塊空間叫做String暫存池（常量池），在某些時候，我們的字符串數據是存儲在這個常量池中的，而地址依然是存放在棧中。

例如用 String str = "xXXXX" 的方式來創建String變量的話，那么String的值便會存儲在String常量池中，在我們以這種方式創建String變量時，編譯器會先判斷你這個內容有沒有已經在常量池出現過了，如果已經出現過，那么不會再在常量池中使用空間來存放一個相同的內容，這個內容只會固定有一個引用，所以在創造相同內容的String的時候，他們的引用都是相同的。又有一種情況：一開始A和B內容相同，就是說A與B的引用都相同時，此時將B的內容更改，那么B的內容在常量池中就會使用另一塊空間，那么相應的B的引用也會改變，而A的引用并不會改變，因為A此時還是存儲的原來的內容。我們可以來看簡易的圖解：

以上我們可以用代碼來證實我們的結論：

String str1 = "123";
            String str2 = "123";
            Console.WriteLine("此時還未將str1中的值做改變：");
            if(object.ReferenceEquals(str1,str2))
            {
                Console.WriteLine("此時引用相同");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("此時引用不相同");
            }
            if (object.ReferenceEquals(String.Intern(str1), String.Intern(str2)))
            {
                Console.WriteLine("此時存儲在同一塊常量池中,且引用相同");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("此時兩字符串不相同，存在不同的空間中，且引用也不同");
            }
 
            Console.WriteLine();
            str1 = "12";
            Console.WriteLine("此時將str1的值改變,比較str1與str2的引用和所指向的內存空間是否相同：");
 
            if (object.ReferenceEquals(str1, str2))
            {
                Console.WriteLine("此時引用相同");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("此時引用不相同");
            }
            if (object.ReferenceEquals(String.Intern(str1), String.Intern(str2)))
            {
                Console.WriteLine("此時存儲在同一塊常量池中,且引用相同");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("此時兩字符串不相同，存在不同的空間中，且引用也不同");
            }

可以看到最終運行的結果：

為了更好理解以上代碼，下面是對代碼的一些東西的解釋：

object.ReferenceEquals

這個是用來比較兩個變量的引用是否一樣，如果一樣，那么則會返回true，否則將會返回false。

String.Intern

String.Intern的工作方式很好理解，你將一個字符串作為參數使用這個接口，如果這個字符串已經存在池中，就返回這個存在的引用；如果不存在就將它加入到池中，并返回引用。

 當然，以上只是針對用String str = "XXXXX";這樣創建變量的方式來討論的，那么什么時候創建String會考慮這樣的問題呢？下面來看情況總結：

我們要知道不是所有字符串都放在常量池當中：

存放暫存池：

• 用字面量值創建String對象，例：String str = "ABCD";

• 用String.Intern（），例：StringBuilder sb = new StringBuilder(“ABCD”);string str1 = “ABCD”;string str2=string.Intern(sb.ToString);

• 字符串拼接，例：str1 = "ABCD"；str2 = "EFG"；str1+str2。

不存放暫存池（存放在堆中）：

• 使用str.Tostring，例：str1 = "ABCD";str2 = str1.ToString();

• 使用char[].Tostring()，例：str1=ABCD”; char[]charArray = str1.ToArray(); str2 = charArray.ToString();

• 使用new String()，例：

str1=”999”;char[] charArray = str1.ToArray();string str2 = new string(charArray);string str3 = new string(charArray);

char[] charArray = {‘A','B'};str1 = “ABCDE”;str2 =”CDE”+charArray.Tostring();

char[] charArray1 = {‘A','B'};char charArray2 = {‘C','D','E'};

str1 =”ABCDE”;str2=charArray1.ToString()+charArray2.ToString();

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