c#中String類型的存儲(chǔ)原理詳解

第c#中String類型的存儲(chǔ)原理詳解在我們正式了解c#中的String類型前，先來(lái)判斷一下下面代碼的結(jié)果吧~

Stringstr1="123";

Stringstr2=str1;

str2="321";

Console.WriteLine(str1);

上面代碼的最終輸出結(jié)果是123，如果有淺學(xué)過(guò)引用類型的同學(xué)一定會(huì)問(wèn)：str2不是在存儲(chǔ)的是str1的引用么？那么str2不是和str1指向堆中同一塊內(nèi)存空間么？為什么在引用了str2使其改變數(shù)據(jù)后再打印出str1最終還是打印出來(lái)123？

這也是我最初的疑問(wèn)，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(kāi)始之前，我們先了解一下c#中的內(nèi)存分區(qū)：

棧區(qū)：由編譯器自動(dòng)分配釋放，存放值類型的對(duì)象本身，引用類型的引用地址（指針），靜態(tài)區(qū)對(duì)象的引用地址（指針），常量區(qū)對(duì)象的引用地址（指針）等。其操作方式類似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧。堆區(qū)（托管堆）:用于存放引用類型對(duì)象本身。在c#中由.net平臺(tái)的垃圾回收機(jī)制（GC）管理。棧，堆都屬于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分配。（重點(diǎn)看）靜態(tài)區(qū)及常量區(qū)：用于存放靜態(tài)類，靜態(tài)成員（靜態(tài)變量，靜態(tài)方法），常量的對(duì)象本身。由于存在棧內(nèi)的引用地址都在程序運(yùn)行開(kāi)始最先入棧，因此靜態(tài)區(qū)和常量區(qū)內(nèi)的對(duì)象的生命周期會(huì)持續(xù)到程序運(yùn)行結(jié)束時(shí)，屆時(shí)靜態(tài)區(qū)內(nèi)和常量區(qū)內(nèi)對(duì)象才會(huì)被釋放和回收（編譯器自動(dòng)釋放）。所以應(yīng)限制使用靜態(tài)類，靜態(tài)成員（靜態(tài)變量，靜態(tài)方法），常量，否則程序負(fù)荷高。代碼區(qū)：存放函數(shù)體內(nèi)的二進(jìn)制代碼。

在c#中，String的存儲(chǔ)方式很特殊，在c#的內(nèi)存中，在常量區(qū)里會(huì)分配一塊空間叫做String暫存池（常量池），在某些時(shí)候，我們的字符串?dāng)?shù)據(jù)是存儲(chǔ)在這個(gè)常量池中的，而地址依然是存放在棧中。

例如用Stringstr=xXXXX的方式來(lái)創(chuàng)建String變量的話，那么String的值便會(huì)存儲(chǔ)在String常量池中，在我們以這種方式創(chuàng)建String變量時(shí)，編譯器會(huì)先判斷你這個(gè)內(nèi)容有沒(méi)有已經(jīng)在常量池出現(xiàn)過(guò)了，如果已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)，那么不會(huì)再在常量池中使用空間來(lái)存放一個(gè)相同的內(nèi)容，這個(gè)內(nèi)容只會(huì)固定有一個(gè)引用，所以在創(chuàng)造相同內(nèi)容的String的時(shí)候，他們的引用都是相同的。又有一種情況：一開(kāi)始A和B內(nèi)容相同，就是說(shuō)A與B的引用都相同時(shí)，此時(shí)將B的內(nèi)容更改，那么B的內(nèi)容在常量池中就會(huì)使用另一塊空間，那么相應(yīng)的B的引用也會(huì)改變，而A的引用并不會(huì)改變，因?yàn)锳此時(shí)還是存儲(chǔ)的原來(lái)的內(nèi)容。我們可以來(lái)看簡(jiǎn)易的圖解：

以上我們可以用代碼來(lái)證實(shí)我們的結(jié)論：

Stringstr1="123";

Stringstr2="123";

Console.WriteLine("此時(shí)還未將str1中的值做改變：");

if(object.ReferenceEquals(str1,str2))

Console.WriteLine("此時(shí)引用相同");

else

Console.WriteLine("此時(shí)引用不相同");

if(object.ReferenceEquals(String.Intern(str1),String.Intern(str2)))

Console.WriteLine("此時(shí)存儲(chǔ)在同一塊常量池中,且引用相同");

else

Console.WriteLine("此時(shí)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(shí)將str1的值改變,比較str1與str2的引用和所指向的內(nèi)存空間是否相同：");

if(object.ReferenceEquals(str1,str2))

Console.WriteLine("此時(shí)引用相同");

else

Console.WriteLine("此時(shí)引用不相同");

if(object.ReferenceEquals(String.Intern(str1),String.Intern(str2)))

Console.WriteLine("此時(shí)存儲(chǔ)在同一塊常量池中,且引用相同");

else

Console.WriteLine("此時(shí)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(yùn)行的結(jié)果：

為了更好理解以上代碼，下面是對(duì)代碼的一些東西的解釋：

object.ReferenceEquals

這個(gè)是用來(lái)比較兩個(gè)變量的引用是否一樣，如果一樣，那么則會(huì)返回true，否則將會(huì)返回false。

String.Intern

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

當(dāng)然，以上只是針對(duì)用Stringstr=XXXXX這樣創(chuàng)建變量的方式來(lái)討論的，那么什么時(shí)候創(chuàng)建String會(huì)考慮這樣的問(wèn)題呢？下面來(lái)看情況總結(jié)：

我們要知道不是所有字符串都放在常量池當(dāng)中：

存放暫存池：

用字面量值創(chuàng)建String對(duì)象，例：Stringstr=ABCD用String.Intern（），例：StringBuildersb=newStringBuilder(ABCD);stringstr1=ABCDstringstr2=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=ABCDstr2=str1.ToString();使用char[].Tostring()，例：str1=ABCDchar[]charArray=str1.ToArray();str2=charArray.ToString();使用newString()，例：

str1=”999”;char[]charArray=str1.ToArray();stringstr2=newstring(charArray);stringstr3=newstring(charArray);

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