C#中String和StringBuilder的简介与区别

简介区别

String的缺点是每次字符串变量的内容发生了改变时，都必须重新分配内存。你想想，如果创建一个迭代100000次的循环，每次迭代都将一个字符连接到字符串，这样内存中就会有100000个字符串，每个字符串仅仅与前一个字符串相伴只是有一个字符不同，性能影响是很大的。

StringBuilder通过分配一个缓存，就是一个工作区来解决这些问题，在工作区中队字符串应用StringBuilder类的相关方法。包括添加，删除，移除，插入和替换字符等等。执行完之后，将调用ToString方法把工作区中的内容转换为一个字符串，方便赋给一个字符串变量。这样StringBuilder会提升一些性能。

String类型对象的特点：

1.它是引用类型，在堆上分配内存
2.运算时会产生一个新的实例
3.String 对象一旦生成不可改变（Immutable）
4.定义相等运算符（== 和 !=）是为了比较 String 对象的值（而不是引用）

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 ="abc";
    Console.WriteLine(s); //输出 abc 
    s = s +"def"; 
    Console.WriteLine(s); //def 
    Console.Read(); 
}

看起来我们似乎已经把s的值从"abc"改为了"abcdef"，实际上并没有改变。string s = "abc";是创建了一个String对象它的值是"abc"，s指向了它在内存中的地址，s += "def";是创建了一个新的String对象它的值是"abcdef"，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"abc"仍然在内存中驻留。

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"abc"，当我们再创建一个值为"abc"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 = "abc";
      Console.WriteLine(s); //输出 abc  
      Add(s);  //调用下面方法 
      Console.WriteLine(s); //输出 def
      Console.Read();
    }
    public static void Add(string str)
    {
      str = "def";
    }
    //改变方法的参数， 使用ref关键字，，
    public static void Main(string[] args)
    {
      string s = "abc";
      Console.WriteLine(s); // 输出 abc  
      Add(ref s);
      Console.WriteLine(s); //abcdef
      Console.Read();
    }
    public static void Add(ref string str) {
      str = "def";
    }

设置StringBuilder容量

StringBuilder对象为动态字符串，可以对其设置好的字符数量进行扩展。另外，还可以设置一个最大长度，这个最大长度称为该StringBuilder对象的容量（Capacity）。

为StringBuilder设置容量的意义在于，当修改StringBuilder字符串时，当其实际字符长度（即字符串已有的字符数量）未达到其容量之前，StringBuilder不会重新分配空间；当达到容量时，StringBuilder会在原空间的基础之上，自动不进行设置，StringBuilder默认初始分配16个字符长度。有两种方式来设置一个StringBuilder对象的容量。

1.使用构造函数

 StringBuilder构造函数可以接受容量参数，例如，下面声明一个StringBuilder对象sb2，并设置其容量为100。

//使用构造函数
 StringBuilder Mysb1=new StringBuilder("Hello",100);

2.使用Capacity读/写属性

 Capacity属性指定StringBuilder对象的容量，例如下面语句首先一个StringBuilder对象sb3，然后利用Capacity属性设置其容量为100。

//使用Capacity属性
 StringBuilder Mysb2=new StringBuilder("Hello");
 sb3.Capacity=100;

StirngBuilder的常用方法

1:StringBuilder.Append()将内容追加到当前StringBuilder字符串的结尾。

public static void Main(string[] args){ 
  StringBuilder Mysb = new StringBuilder("abc:");  
  Mysb.Append(" bcd");  
  Console.WriteLine(Mysb); // 输出: abc:def
  Console.Read();
}

2:StringBuilder.AppendFormat()。用一个带格式文本来代替字符串要传递的符号。

static void Main(string[] args)
    {
      int Mysb1 = 100;
      StringBuilder Mysb2 = new StringBuilder("你欠我：");
      Mysb2.AppendFormat("{0:C}", Mysb1);
      Console.WriteLine(Mysb2); // 输出:  你欠我：￥100
      Console.Read();
    }

3:StringBuilder.Insert(int,string)。

将字符串和对象插入到当前StringBuilder字符串的指定位置。使用此方法将一个单词插入到 StringBuilder 的第六个位置。

static void Main(string[] args)
    {
      StringBuilder MyStringBuilder = new StringBuilder("Hello World!");
      MyStringBuilder.Insert(6, "插入");
      Console.WriteLine(MyStringBuilder); //输出为： Hello 插入World！
      Console.Read();
}

4:StringBuilder.Remove(p,n)。在当前StringBuilder对象中移除指定的字符，就是说从p位置开始删除n个字符

static void Main(string[] args)
    {
      StringBuilder Mysb = new StringBuilder("Hello World!");
      Mysb.Remove(2,2);
      Console.WriteLine(MyStringBuilder); //输出为：heo world
      Console.Read();
}

5:StringBuilder.Replace(a,b)。就是用b替换a指定字符串，a和b都是字符或字符串。  

static void Main(string[] args)
    {
      string a = "aaa.Baidu.com";
      string b = a.Replace('a','w');
      Console.WriteLine(b);   // 输出:www.Baidu.com
}

实际上，当我们创建 StringBuilder 对象的时候，.NET 运行库会为当前的对象在内存中分配一块缓存区域，用以对字符串操作的预留空间。在使用 StringBuilder 类的时候，最好将容量设置为字符串可能的最大长度，确保 StringBuilder 不需要重复分配内存。如果字符的容量超过设置的最大容量，.NET 运行库将自动分配内存并翻倍。

对于我们 .NET 程序员而言，StringBuilder 与 String 的不同之处就在于，StringBuilder 可以显示的设置分配内存的大小，而 String 只能根据你初始化时的字符串的大小由系统分配足够的内存。

所以，当要对字符串进行频繁的操作的时候，在 String 和 StringBuilder 之间，我们应该选择 StringBuilder。

总结