C# 高效字符串连接 StringBuilder介绍

在介绍StringBuilder之前，必须要先了解string的特性。

string在.NET中属于基本数据类型，也是基本数据类型中唯一的引用类型。字符串可以声明为常量，但它却放在了堆中。

一：不可改变对象

在.NET中String是不可改变对象，一旦创建了一个String对象并给它赋值，它就不可能再改变，也就是你不可能改变一个字符串的值。这句活初听起来似乎有些不可思议，大家也许马上会想到字符串连接操作，我们不也可以改变字符串吗？看下面的这段代码：

public static void Main(string[] args)
{
    string s = "1234";
    Console.WriteLine(s);

    s += "5678";
    Console.WriteLine(s);
    Console.Read();
}
//输出下面的结果:
1234
12345678

看起来我们似乎已经把s的值从"1234"改为了"12345678"，实际上并没有改变。string s = "1234";是创建了一个String对象它的值是"1234"，s指向了它在内存中的地址，s += "5678";是创建了一个新的String对象它的值是"12345678"，s指向了新的内存地址。这时在堆中其实存在着两个字符串对象，尽管我们只引用了他们中的一个，但字符串"1234"仍然在内存中驻留。

二：引用类型

前面说过String是引用类型，如果我们创建很多个相同值的字符串对象，它在内存中的指向地址应该是一样的。也就是说，当我们创建了字符串对象s，它的值是"1234"，当我们再创建一个值为"1234"的字符串对象str时它不会再去分配一块内存空间，而是直接指向了s在内存中的地址。这样可以确保内存的有效利用。看下面的代码：

public static void Main(string[] args)
{
    string s = "1234";
    Console.WriteLine(s);

    Change(s);

    Console.WriteLine(s);
    Console.Read();
}

public static void Change(string str)
{
    str = "5678";
}
//输出下面的结果:
1234
1234

做一个小改动，注意Change(ref string s)

public static void Main(string[] args)
{
    string s = "1234";
    Console.WriteLine(s);

    Change(ref s);

    Console.WriteLine(s);
    Console.Read();
}

public static void Change(ref string str)
{
    str = "5678";
}
//输出下面的结果:
1234
5678

三：StringBuilder对象

通过上面的分析可以得出结论：String类型在做字符串的连接操作时，效率是相当低的。这是由于每做一个连接操作，都会在内存中创建一个新的对象，占用了大量的内存空间。这样就引出StringBuilder对象，StringBuilder对象在做字符串连接操作时是在原来的字符串上进行修改，改善了性能。这一点我们平时使用中也许都知道，连接操作频繁的时候建议使用StringBuilder对象。但是这两者之间的差别到底有多大呢？来做一个测试：

public static void Main(string[] args)
{
    string s = "";
    StringBuilder sb = new StringBuilder();

    int times = 10000;
    int start, end;

    // 测试String所用的时间
    start = Environment.TickCount;
    for (int i = 0; i < times; i++)
    {
        s += i.ToString();
    }
    end = Environment.TickCount;
    Console.WriteLine(end - start);

    // 测试StringBuilder所用的时间
    start = Environment.TickCount;
    for (int i = 0; i < times; i++)
    {
        sb.Append(i.ToString());
    }
    end = Environment.TickCount;
    Console.WriteLine(end - start);
    Console.Read();
}
//输出下面的结果:
884
0

通过上面的分析，可以看出用String来做字符串的连接时效率非常低，但并不是所任何情况下都要用StringBuilder，当我们连接很少的字符串时可以用String，但当做大量的或频繁的字符串连接操作时，就一定要用StringBuilder。