StringBuilder、String、string三者的区别

先谈谈StringBuilder与String的区别

System.String具备不可修改性，在程序中这样的特性容易产生性能问题。针对这一问题，.NET提供了StringBuilder类可以解决类似的问题

String与StringBuilder均可以对字符串进行处理，它们具备不同的特点，下面将分别进行说明。

String具备以下4个特点：

         1.String为引用类型，在堆上分配内存。

         2.String对象一旦生成，无法进行修改，如果进行修改操作（并非真正意义上的修改），则会在堆上产生新的对象，同时栈上的引用将指向新的对象。

         3.String对象提供了大量字符串操作函数。

         4.String运算时将产生一个新的实例。

StringBuilder具备以下2个特点：

         1.StringBuilder对象为动态对象 ，允许扩充它所封装的字符串中的字符数量。

         2.StringBuilder对象允许修改对象中的内容。

由于String对象一旦生成就无法修改，所以每次使用System.String类中的方法时，都需要在内存中创建一个新的字符串对象，这会分配新的内存给该字符串。如果只是修改字符串，则不需要创建新的对象，则可以使用 StringBuilder。StringBuilder与String相比，它会保留自己的字符串缓冲区。在针对StringBuilder对象执行字符串操作时，会首先检查缓冲区的大小，看其是否能容纳新的字符串，如果不够，则会增加需要的内存。

关于System.String的类型往往被一些程序员所误解，System.String是继承自System.Object的一个子类，所有直接或者间接继承自System.Valuetype的类型属于值类型，这是判断值类型与引用类型的重要依据，根据这个依据，我们不难看出，System.String属于引用类型而不属于值类型。通常String的赋值操作会让程序员其为值类型的错觉，一下实例代码展示了这一特性。

class MyString

    {

        static void Main()

        {

            String str_a = "StringObject";

            String str_b = str_a;

            Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(str_a,str_b));

            str_b = "newStringObject";    //从新给str_b赋值

            Console.WriteLine(str_a);

            Console.WriteLine(str_b);

            Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(str_a, str_b));

            Console.ReadLine();

        }       

    }

运行结果： true

              StringObject

              newStringObject

              false

这里有一函数需要说明一下Object.ReferenceEquals（object objA,object objB）,这个函数的作用是比较两个引用是否指向相同的实例。

程序的开始定义了两个字符串引用str_a,str_b,并且使它们指向了同一个对象实例，调用Object.ReferenceEquals（object objA,object objB）方法验证了这一点，然后修改了str_b的内容，分别查看str_a,str_b的对象，发现它们指向了不同的对象实例，调用Object.ReferenceEquals（object objA,object objB）方法发现两个引用确实不再指向同一实例。下面是关于这个程序的图解分析：

从图中可以看出，str_a,str_b指向堆上的同一个对象，当从新给str_b赋值以后，堆上的内存结构发生了变化，请看下面一幅图

由图中可以看出，当给str_b从新赋值的时候，在堆上又生成了一个对象，并且str_b的引用指向了新的对象。

下面我想谈谈为什么System.String具备不可修改性。

 先来看一段代码：

  class Test

  { 

     static void Main()

      {

         String s1="hello";

         String s2="hello";

        Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(s1, s2));

       }

  }

结果：true

为什么结果会是true了，

按照我们的常规思维，s1和s2应该会在堆上分配两块不同的内存，但是如果系统里面有很多这样的hello字符串，必然会导致系统内存的大量重复，在传统的系统里面，字符串的重复量一般都很大，所以为了优化这些字符串，微软设计了一种特殊的机制，让两个引用指向同一个对象，这样就减少了内存的重复，这就是字符串的驻留优化。这里我们回到String的不可修改性，假设我们对s1进行修改，那么s2也会被修改掉，那s2肯定会说，你修改我们共享的对象，你..你经过我的同意了吗！！！，那s1就会说，那好，既然你不同意，那我就再创建一个对象，不和你共享了，哼！！！。那微软为了解决这个问题，想出了一个办法，就是不允许修改。但是当我们修改s1的时候明明是可以的呀，我想说一下这里所谓的修改并不是真正意义上的修改，而是在堆上又重新创建了一个对象，让其指针重新指向新的对象，而原来的对象并没有发生任何的变化，因为原来的对象可能还有其它的几个引用在共享这个对象。

下面我再说说关于字符串的驻留优化机制是如何实现的：

当我们创建一个string对象的时候，JIT编译器会将该字符串的值写进一张哈希表里面，如果再有新的字符串对象被创建，就会与哈希表里面的值进行对比，如果你所创建的对象已经存在与哈希表内，就把该指针指向表里面的那个对象，不会再新建对象，这样就实现了共享。

下面我想说说在使用字符串操作函数需要注意的一个问题

 如果使用的函数会对对象进行修改，就需要对指针进行重新的赋值，否则会产生一个没有引用的对象，这里我需要说明一下，一个函数创建了一个堆对象，并不会“因为不返回而不存在”，这个堆对象仍然会生成，只不过会快速失去引用，而成为垃圾对象，下面我举例说明

 class Test

  { 

     static void Main()

      {

         String s1="hello";

         //s1.ToUpper();  // 错误，新产生的对象没有被引用

         s1=s1.ToUpper();  //正确

       }

  }

下面让我们再看看String与string的区别：

众所周知，C#语言是区分大小写的，String与string肯定代表不同的对象，但是在C#中使用String或string定义变量并没有多大的区别。这是为什么了？

其实，String是CLR的类型名称，即属于通用类型系统（CTS），而string是C#中的类型名称，在C#编译时，会默认添加几行代码。string是String的一个别名，两者在使用过程中没什么区别，在系统开发的过程中，应尽量使用统一的关键字，避免混用String与string。