C# string 特殊的引用类型

.Net 框架程序设计（修订版）中有这样一段描述：String类型直接继承自Object，这使得它成为一个引用类型，也就是说线程上的堆栈上不会驻留有任何字符串。（译注：注意这里的“直接继承”。直接继承自Object的类型一定是引用类型，因为所有的值类型都继承自System.ValueType。值得指出的是System.ValueType却是一个引用类型）。

　　一：

string str1 = "string";
string str2 = "string"; 
Console.WriteLine(string.ReferenceEquals(str1, str2));

　既然String类型是引用类型，那么代码一输出的应该是False，然而事实上代码一输出时的是True。

　　其实这是String类型的自动优化功能。str1,str2引用同一对象，节省内存，并不会为str2单独开辟内存空间。CLR使用了一种叫字符串驻留的技术，当CLR初始化时，会创建一个内部的散列表,其中的键为字符串，值为指向托管堆中字符串的引用。刚开始,散列表为空，JIT编译器编译方法时，会在散列表中查找每一个文本常量字符串，首先会查找"abc"字符串，并且因为没有找到，编译器会在托管堆中构造一个新的指向"abc"的String对象引用，然后将"abc"字符串和指向该对象的引用添加到散列表中。接着，在散列表中查找第二个"abc"，这一次由于找到了该字符串，指向同一个String对象的引用会被保存在变量str2中，到此str1和str2指向了同一个引用，所以string.ReferenceEquals(str1, str2)就会返回true了。

1. str4的一个实例"abc"放在托管堆里，当str1,str2,str3的量也是“abc”时，CLR发现已经有同样的字符串已经存在在内存中，将"adc"放入拘留池里，而不是创建一个新的字符串。只是让str1,str2,str3指向str4的对象。

   为了检验拘留池的实际效果。用“==”操作符比较字符串，另外使用Object.RefernceEqueals方法来比较字符串的地址。

   Console.WriteLine(str4==str1);//true;(值是相同的)

   Console.WriteLine(str4==str2);//true;

   Console.WriteLine(RefernceEqueals(str4,str1));//false（地址不同）

   str1，str2，str3内存地址和str4不同。

   

   
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   由于每次创建字符串都要检查拘留池，因此会影响性能，所有拘留池中是不存放动态创建的值。不过，为此提供一个String.Intern方法，以便有选择地向拘留池增加动态创建的字符串。如图2：新建

   string c ="c";

   string str5 ="ab"+c;//值为abc；

   Console.WriteLine(RefernceEquals(str5,str1));//false.虽然值一样，但是地址不一样。str5系统重新分配有内存。

   str5=string.Intern（str5）；

   Console.WriteLine(RefernceEquals(str5,str1));//true.

   string.Intern方法在拘留池中搜索str5的值（abc）；由于它已经在拘留池中，所以不用再增加。该方法返回已有对象Object的引用，并赋给str5，由于str5和str1指向相同的对象“abc”，所以最后一条语句为true。而str5所创建的对象会在下一次的垃圾收集时被释放并清除。

   String.Intern方法使得字符串变量可以利用引用比较，只有字符串变量出现在多个比较中时才会用到。

　　另外，C#中是不允许用new操作符创建String对象的，编译器会报错。

　　二：

static void Main(string[] args) {
　　string str = "string"; 
　　Change(str); 
　　Console.WriteLine(str); 
} 
static void Change(string str) { 
　　str = "Changed"; 
}

方法传递的参数是原内容的拷贝，其过程如果用图可表示为：

　　语句str=”Changed”之前

　　

　　语句str=”Changed”之后

　　

　　这样可以看到原来String对象并未改变str=”Changed”只是创建一个新的String对象（其它引用类型是改变内存地址1指向的值），因此这个方法的参数需要加上ref或者out修饰符。因此这里也可以得出字符串具有恒等性，也就是说一个字符串一旦被创建，我们就不能再将其变长、变短、或者改变其中的任何字符。

　　MSDN上这样解释：字符串对象是不可变的，即它们一旦创建就无法更改。对字符串进行操作的方法实际上返回的是新的字符串对象。

　　string在另一种情况下的操作是具有值类型特征的:str1 == str2 ,仅仅是比较了值,而非地址(是MS重写了==运算符所致).

　　三：

　　String 对象是不可改变的。每次使用 System.String 类中的方法之一时，都要在内存中创建一个新的字符串对象，这就需要为该新对象分配新的空间。在需要对字符串执行重复修改的情况下，与创建新的 String 对象相关的系统开销可能会非常昂贵。如果要修改字符串而不创建新的对象，则可以使用 System.Text.StringBuilder 类。例如，当在一个循环中将许多字符串连接在一起时，使用 StringBuilder 类可以提升性能。

　　下面看一个极简单的例子:

namespace TCP
{
    public class Program
    {
　　 　　public class User
    　　{
        　　private string _name;
        　　private string _age;
        　　public User(string name, string age)
        　　{
            　　_name = name;
            　　_age = age;
        　　}

        　　public string name
        　　{
            　　get { return _name; }
            　　set { _name = value; }
        　　}
        　　public string age
        　　{
            　　get { return _age; }
            　　set { _age = value; }
        　　}
    　　}
　　 }
 
　　 public static void editUser(User user, StringBuilder str,string code)
　　 {
　　　　 code = "VB.NET";
　　　　 str = str.Remove(0, 1);
　　　　 str.Append("E");
　　　　 user.name = "LEE";
        user.age = "10";
    }
　　
    static void Main(string[] args)
　　 {
　　　　 string code = "C#";
　　    User user = new User("Li","23");
　　　　 StringBuilder str = new StringBuilder();            
　　　　 str.Append("A");            
　　　　 editUser(user, str,code);

　　　　 Console.WriteLine(code);
　　　　 Console.WriteLine(str);
　　　　 Console.WriteLine(user.name);
　　　　 Console.WriteLine(user.age);
　　　　 Console.ReadLine();

　　 }
}

上面代码输如下:

　　这样可以看到原来String对象并未改变str=”Changed”只是创建一个新的String对象（其它引用类型是改变内存地址1指向的值），因此这个方法的参数需要加上ref或者out修饰符。因此这里也可以得出字符串具有恒等性，也就是说一个字符串一旦被创建，我们就不能再将其变长、变短、或者改变其中的任何字符。

　　MSDN上这样解释：字符串对象是不可变的，即它们一旦创建就无法更改。对字符串进行操作的方法实际上返回的是新的字符串对象。

　　string在另一种情况下的操作是具有值类型特征的:str1 == str2 ,仅仅是比较了值,而非地址(是MS重写了==运算符所致).

　　三：

　　String 对象是不可改变的。每次使用 System.String 类中的方法之一时，都要在内存中创建一个新的字符串对象，这就需要为该新对象分配新的空间。在需要对字符串执行重复修改的情况下，与创建新的 String 对象相关的系统开销可能会非常昂贵。如果要修改字符串而不创建新的对象，则可以使用 System.Text.StringBuilder 类。例如，当在一个循环中将许多字符串连接在一起时，使用 StringBuilder 类可以提升性能。

　　下面看一个极简单的例子:

上面代码输如下:

从上面可以看到string类型的值并没有改变,StringBuilder与class的值都改变了。