c#中string类型的存储原理是什么-mile米乐体育
c#中string类型的存储原理是什么
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在我们正式了解c#中的string类型前,先来判断一下下面代码的结果吧~
stringstr1="123";stringstr2=str1;str2="321";console.writeline(str1);
上面代码的最终输出结果是123,如果有浅学过引用类型的同学一定会问:str2不是在存储的是str1的引用么?那么str2不是和str1指向堆中同一块内存空间么?为什么在引用了str2使其改变数据后再打印出str1最终还是打印出来123?
这也是我最初的疑问,但不要着急,一步一步看下去,相信很快能了解清楚。
在正式开始之前,我们先了解一下c#中的内存分区:
内存分区
栈区:由编译器自动分配释放 ,存放值类型的对象本身,引用类型的引用地址(指针),静态区对象的引用地址(指针),常量区对象的引用地址(指针)等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
堆区(托管堆):用于存放引用类型对象本身。在c#中由.net平台的垃圾回收机制(gc)管理。栈,堆都属于动态存储区,可以实现动态分配。
(重点看)静态区及常量区:用于存放静态类,静态成员(静态变量,静态方法),常量的对象本身。由于存在栈内的引用地址都在程序运行开始最先入栈,因此静态区和常量区内的对象的生命周期会持续到程序运行结束时,届时静态区内和常量区内对象才会被释放和回收(编译器自动释放)。所以应限制使用静态类,静态成员(静态变量,静态方法),常量,否则程序负荷高。
代码区:存放函数体内的二进制代码。
在c#中,string的存储方式很特殊,在c#的内存中,在常量区里会分配一块空间叫做string暂存池(常量池),在某些时候,我们的字符串数据是存储在这个常量池中的,而地址依然是存放在栈中。
例如用 string str = "xxxxx" 的方式来创建string变量的话,那么string的值便会存储在string常量池中,在我们以这种方式创建string变量时,编译器会先判断你这个内容有没有已经在常量池出现过了,如果已经出现过,那么不会再在常量池中使用空间来存放一个相同的内容,这个内容只会固定有一个引用,所以在创造相同内容的string的时候,他们的引用都是相同的。又有一种情况:一开始a和b内容相同,就是说a与b的引用都相同时,此时将b的内容更改,那么b的内容在常量池中就会使用另一块空间,那么相应的b的引用也会改变,而a的引用并不会改变,因为a此时还是存储的原来的内容。我们可以来看简易的图解:
以上我们可以用代码来证实我们的结论:
stringstr1="123";stringstr2="123";console.writeline("此时还未将str1中的值做改变:");if(object.referenceequals(str1,str2)){console.writeline("此时引用相同");}else{console.writeline("此时引用不相同");}if(object.referenceequals(string.intern(str1),string.intern(str2))){console.writeline("此时存储在同一块常量池中,且引用相同");}else{console.writeline("此时两字符串不相同,存在不同的空间中,且引用也不同");}console.writeline();str1="12";console.writeline("此时将str1的值改变,比较str1与str2的引用和所指向的内存空间是否相同:");if(object.referenceequals(str1,str2)){console.writeline("此时引用相同");}else{console.writeline("此时引用不相同");}if(object.referenceequals(string.intern(str1),string.intern(str2))){console.writeline("此时存储在同一块常量池中,且引用相同");}else{console.writeline("此时两字符串不相同,存在不同的空间中,且引用也不同");}
可以看到最终运行的结果:
为了更好理解以上代码,下面是对代码的一些东西的解释:
object.referenceequals
这个是用来比较两个变量的引用是否一样,如果一样,那么则会返回true,否则将会返回false。
string.intern
string.intern的工作方式很好理解,你将一个字符串作为参数使用这个接口,如果这个字符串已经存在池中,就返回这个存在的引用;如果不存在就将它加入到池中,并返回引用。
当然,以上只是针对用string str = "xxxxx";这样创建变量的方式来讨论的,那么什么时候创建string会考虑这样的问题呢?下面来看情况总结:
我们要知道不是所有字符串都放在常量池当中:
存放暂存池:
用字面量值创建string对象,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。
不存放暂存池(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();stringstr2=newstring(chararray);stringstr3=newstring(chararray);char[]chararray={‘a','b'};str1=“abcde”;str2=”cde” chararray.tostring();char[]chararray1={‘a','b'};charchararray2={‘c','d','e'};str1=”abcde”;str2=chararray1.tostring() chararray2.tostring();
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