改善C#程序的方法-1 操作字符串

正确操作字符串

引言：

字符串是使用很频繁的一种数据类型。

如果使用不慎，则会为一次字符串操作所带来的额外性能开销而付出代价。

下面从这几个方面来探讨如何正确操作字符串：

1.确保尽量少的装箱，尽可能避免编写不必要的装箱代码

string str1 = "str1" + 8;               //运行时会完成一次装箱行为
string str2 = "str2" + 8.ToString();    //没有发生装箱行为，效率更高

2.避免分配额外的内存空间

在CLR中，string类是特殊的引用类型，string对象一旦被赋值就不可改变。

在运行是调用System.String类中的任何方法或进行任何运算(如“=”赋值，“+”拼接)，都会在内存中创建一个新的字符串对象，

要为该新对象分配新的内存空间。

private void Method()
{
    string str1 = "abc";
    str1 = "123" + str1 + "456";
    //以上代码创建了3个字符串对象，并执行了一次string.Concat方法，会带来运行时的额外开销。
}

3.使用StringBuilder类

微软提供的StringBuilder类型可以弥补String的不足。

StringBuilder不会重新创建一个string对象，它的效率源于预先以非托管的方式分配内存。

如果StringBuilder没有预先定义长度，则默认分配的长度为16。

当StringBuilder字符长度≤16时，StringBuilder不会重新分配内存；

当长度大于16小于32时，StringBuilder会重新分配内存，使之成为16的倍数。

StringBuilder指定的长度要合适，太小了需要频繁分配内存，太大了则浪费空间。

public static void Method1()
{
    StringBuilder sb = new StringBuilder("我");
    sb.Append("是");
    sb.Append("一个");
    sb.Append("程");
    sb.Append("序");
    sb.Append("员");
    string str = sb.ToString();
}

4.使用string.Format方法

string.Format方法在内部使用StringBuilder进行字符串的格式化，可以简化StringBuilder操作。

public static void Method2()
{
    string str = string.Format("{0}{1}{2}{3}","我","是","一个","程序员");
}

5.使用内插字符串 $

内插字符串$是string.Format的语法糖，可以更直观的表达参数。

public static void Method3()
{
    var name = "小明";
    var year = 20;
    var job = "程序员";
    var str = $"{name}的年龄是{year},工作是{job}.";
    //注意：
    //上条内插字符串中的year是int类型，会发生装箱操作，影响性能
    //可以优化为：var str = $"{name}的年龄是{year.ToString()},工作是{job}.";
}