详解C#中的string与String

2020-01-24 00:52:34

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供稿：网友

小写 string 与大写 String
声明与初始化 string
string 的不可变性
正则 string 与原义 string
string 的转义序列
格式化字符串
操作子字符串
字符串的 null 与 ""（空）
可提高性能的 StringBuilder

序

字符串是 String 类型的对象，它的值是文本。在内部，文本被存储为 Char 对象的顺序只读集合。 C# 字符串末尾没有以 null 结尾的字符；因此 C# 字符串可以包含任意数目的嵌入式 null 字符（“/0”）。字符串的 Length 属性代表它包含的 Char 对象的数量，而不是 Unicode 字符的数量。若要访问字符串中的各个 Unicode 码位，请使用 StringInfo 对象。

小写 string 与大写 String

在 C# 中，关键字 string 是 String 的别名。因此，String 与 string 等效，也就是说您想用哪个就用哪个。String 类提供了很多用于安全地创建、操作和比较字符串的方法。此外，C# 语言还重载某些运算符来简化常见的字符串操作。

声明与初始化 string

请看示例：

static void Main(string[] args)    {      // 声明但不初始化       string msg1;      // 声明并初始化为 null       string msg2 = null;      // 作为一个空字符串进行初始化，用 Empty（空） 常量而不是字面值的 ""（空）      string msg3 = String.Empty;      // 用正则的字符串字面值进行初始化       string oldPath = "c://windows";      // 直接以字符串初始化       string newPath = @"c:/windows";      // 也可以使用 System.String      String content = "Hello World!";      // 使用 const 防止 msg4 被篡改      const string msg4 = "I'm const!";      // 可以使用隐式类型 var      var msg5 = "Hi!";      // 使用 String 构造器进行初始化      char[] letters = { 'A', 'B', 'C' };      string alphabet = new String(letters);      Console.Read();    }

【注意】除了在使用字符数组初始化字符串时以外，不要使用 new 运算符创建字符串对象。

使用 Empty 常量值初始化字符串可新建字符串长度为零的 String 对象。零长度字符串的字符串表示形式为 ""。使用 Empty 值（而不是 null）初始化字符串可以降低发生 NullReferenceException 的可能性。我们常常会在尝试访问字符串之前使用静态 IsNullOrEmpty(String) 方法验证字符串的值。

string 的不可变性

字符串对象是不可变的：即它们创建之后就无法更改。所有看似修改字符串的 String 方法和 C# 中的运算符，实际上都以新字符串对象的形式返回结果。在下面的示例中，当连接 s1 和 s2 的内容以形成一个字符串时，不会修改两个原始字符串。 += 运算符会创建一个包含组合内容的新字符串。这个新对象赋给变量 s1，而最初赋给 s1 的对象由于没有其他任何变量包含对它的引用而释放，将在后续被垃圾回收。

示例一：

static void Main(string[] args)    {      var s1 = "Hi!";      var s2 = "Fanguzai!";      //拼接 s1 和 s2，并且修改 s1 指向的值      s1 += s2;  //即 s1 = s1 + s2;      Console.WriteLine(s1);      Console.Read();    }

图：var s1 = "Hi!"; var s2 = "Fanguzai!";

图：s1 = s1 + s2; 重新修改 s1 的指向

由于“修改”字符串实际上是创建一个新字符串，因此创建对字符串的引用时必须谨慎。如果创建了对字符串的引用，然后“修改”原始字符串，则该引用指向的仍是原始对象，而不是修改字符串时创建的新对象。

static void Main(string[] args)    {      var s1 = "Hi! ";      var s2 = s1;      //在 s1 重新赋值后，这次没有重新修改 s2 指向的值      s1 += "Fanguzai!";  //即 s1 = s1 + "Fanguzai!";      Console.WriteLine(s2);      Console.Read();    }

图：var s1 = "Hi!"; s2 = s1; 他们指向相同的引用地址

图：s1 = s1 + "Fanguzai!"; 会创建一个没有引用的 "Fanguzai!"，并重新修改 s1 指向的值。

正则 string 与原义 string

如果必须嵌入 C# 提供的转义符，则应使用正则字符串:

static void Main(string[] args)    {      var coluString = "Col1/tCol2/tCol3";      var rowString = "Row1/r/nRow2/r/nRow3";             Console.WriteLine(coluString);      Console.WriteLine("=====");      Console.WriteLine(rowString);      Console.Read();    }

如果字符串文本包含反斜杠字符（例如在文件路径中），为方便起见和提高可读性，应使用原义字符串。由于原义字符串保留换行符作为字符串文本的一部分，因此可用于初始化多行字符串。在原义字符串中嵌入引号时请使用双引号。下面的示例演示原义字符串的一些常见用途：

static void Main(string[] args)    {      var path = @"C:/Windows";      var text = @"Are you Fanguzai?            I'm Fanguzai!";             Console.WriteLine(path);      Console.WriteLine("=====");      Console.WriteLine(text);      Console.Read();    }

string 的转义序列

【备注】编译时，原义字符串转换为所有转义序列均保持不变的普通字符串。因而，如果在调试器监视窗口中查看原义字符串，则看到的将是编译器添加的转义字符，而不是源代码中的原义版本。例如，原义字符串 @"C:/temp.txt" 在监视窗口中将显示为 "C://temp.txt"。

格式化字符串

格式字符串是内容可以在运行时动态确定的一种字符串。采用以下方式创建格式字符串：使用静态 Format 方法并在大括号中嵌入占位符，这些占位符将在运行时替换为其他值。

private static void Main(string[] args)    {      const string name = "Fanguzai";      var s = string.Format("Hi, {0}!", name);　　//使用占位符      Console.WriteLine(s);      Console.Read();    }

操作子字符串

子字符串是包含在字符串中的任意字符序列。使用 Substring 方法可以基于原始字符串的一部分创建新字符串。可以使用 IndexOf 方法搜索子字符串的一个或多个匹配项。使用 Replace 方法可将指定子字符串的所有匹配项替换为一个新字符串。与 Substring 方法一样，Replace 实际上返回的也是新字符串，而不修改原始字符串。

private static void Main(string[] args)    {      const string s1 = "Hi, Fanguzai!";      Console.WriteLine(s1.Substring(4));　　//截取      Console.WriteLine(s1.Replace("Hi","Hello"));　　//替换      Console.WriteLine(s1.IndexOf(",", StringComparison.Ordinal));　　//取索引      Console.Read();    }

字符串的 null 与 ""（空）

空字符串是不包含字符的 System.String 对象的实例。在各种编程方案中经常会使用空字符串表示空白文本字段。可以对空字符串调用方法，因为它们是有效的 System.String 对象。

var s = string.Empty;

相反，null 字符串并不引用 System.String 对象的实例，任何对 null 字符串调用方法的尝试都会生成 NullReferenceException。但是，可以在串联和比较操作中将 null 字符串与其他字符串一起使用。

private static void Main(string[] args)    {      const string s1 = "Hi, Fanguzai!";      string s2 = null;      var s3 = string.Empty;      var s4 = s1 + s2;　　//有值的字符串与 null 拼接      Console.WriteLine("s4: {0}", s4);      Console.WriteLine("");      var isTrue = (s2 == s3);      Console.WriteLine("isTrue: {0}", isTrue);      Console.WriteLine();      var s5 = s3 + s2;      Console.WriteLine("s5: {0}", s5);      Console.WriteLine();      Console.Read();    }

可提高性能的 StringBuilder

.NET 中的字符串操作已高度优化，大多数情况下不会显著影响性能。但在某些应用场景中，例如在执行数百甚至好几亿次的循环中，字符串操作很可能会影响性能。 StringBuilder 类创建了一个字符串缓冲区，用于在程序执行大量字符串操作时提供更好的性能。 StringBuilder 字符串可以重新分配个别字符（内置字符串数据类型所不支持的字符）。例如，此代码在不创建新字符串的情况下更改了一个字符串的内容：

static void Main(string[] args)    {      var sb = new StringBuilder("~ Hi! Fanguzai!");      sb[0] = '^';      Console.WriteLine(sb);      Console.Read();    }