C#中字符串的內(nèi)存分配與駐留池是什么

這篇文章主要講解了“C#中字符串的內(nèi)存分配與駐留池是什么”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“C#中字符串的內(nèi)存分配與駐留池是什么”吧！

剛開始學(xué)習(xí)C#的時候，就聽說CLR對于String類有一種特別的內(nèi)存管理機(jī)制：有時候，明明聲明了兩個String類的對象，但是他們偏偏卻指向同一個實(shí)例。如下：

String s1 = "Hello";  String s2 = "Hello";        //s2和s1的實(shí)際值都是  “Hello”bool same = (object) s1 == (object) s2;      //這里比較s1、s2是否引用了同一個對象實(shí)例                                                                //所以不能寫作bool same = s1 == s2;     //因?yàn)镾tring類重載了==操作符來比較String對象包含的實(shí)際值

這里的same會被賦值為true。也就是說s1真的和s2引用了同一個String對象。當(dāng)然，應(yīng)該注意到的是s1和s2都被統(tǒng)一賦值為同一個字符串“Hello”，這才是出現(xiàn)上述情況的原因。

現(xiàn)在我們初步得出結(jié)論，當(dāng)有多個字符串變量包含了同樣的字符串實(shí)際值時，CLR可能不會為它們重復(fù)地分配內(nèi)存，而是讓它們統(tǒng)統(tǒng)指向同一個字符串對象實(shí)例。(這里我說了“可能”，是因?yàn)槟承┣闆r下，確實(shí)也會發(fā)生同一個字符串實(shí)際值在內(nèi)存中有多份副本同時存在。請繼續(xù)往下看。)

我們知道，String類有很多特別的地方，其中之一就是它是“不會改變的”(immutable)。這說明在我們每次對一個String對象進(jìn)行操作時(比如說使用Trim，Replace等方法)，并不是真的對這個String對象的實(shí)例進(jìn)行修改，而是返回一個新的String對象實(shí)例作為操作執(zhí)行的結(jié)果。String對象的實(shí)例一經(jīng)生成，到死都不會被改變了!

基于String類這樣的特性，CLR讓表示相同的字符串實(shí)際值的變量指向同一個String事例，就是完全合理的了。因?yàn)槔萌魏我粋€對String實(shí)例的引用所進(jìn)行的修改操作都不會切實(shí)地影響到該實(shí)例的狀態(tài)，也就不會影響到其他所有指向該實(shí)例的引用所表示的字符串實(shí)際值。CLR如此管理String類的內(nèi)存分配，可以優(yōu)化內(nèi)存的使用情況，避免內(nèi)存中包含冗余的數(shù)據(jù)。

為了實(shí)現(xiàn)這個機(jī)制，CLR默默地維護(hù)了一個叫做駐留池(Intern Pool)的表。這個表記錄了所有在代碼中使用字面量聲明的字符串實(shí)例的引用。這說明使用字面量聲明的字符串會進(jìn)入駐留池，而其他方式聲明的字符串并不會進(jìn)入，也就不會自動享受到CLR防止字符串冗余的機(jī)制的好處了。這就是我上文提到的“某些情況下，確實(shí)也會發(fā)生同一個字符串實(shí)際值在內(nèi)存中有多份副本同時存在”的例子。請看這個例子：

StringBuilder sb = new StringBuilder();  sb.Append("He").Append("llo");  string s1 = "Hello";  string s2 = sb.ToString();  bool same = (object) s1 == (object) s2;

這時same就不是true了，因?yàn)殡m然s1，s2表示的是相同的字符串，但是由于s2不是通過字面量聲明的，CLR在為sb.ToString()方法的返回值分配內(nèi)存時，并不會到駐留池中去檢查是否有值為“Hello”的字符串已經(jīng)存在了，所以自然不會讓s2指向駐留池內(nèi)的對象。

為了讓編程者能夠強(qiáng)制CLR檢查駐留池，以避免冗余的字符串副本，String類的設(shè)計(jì)者提供了一個名為Intern的類方法。下面是該方法的一個示例：

StringBuilder sb = new StringBuilder();  sb.Append("He").Append("llo");  string s1 = "Hello";  string s2 = String.Intern(sb.ToString());  bool same = (object) s1 == (object) s2;

好了，same又是true了。Intern方法接受一個字符串作為參數(shù)，它會在駐留池中檢查是否存在參數(shù)所表示的字符串。如果存在，則返回那個駐留池中的字符串的引用;否則向駐留池中加入一個新的表示相同值的字符串，并返回這個字符串的引用。不過要注意的是，就算Intern方法在駐留池中找到了相同值的字符串，也不能讓您省卻一次字符串內(nèi)存分配的操作，因?yàn)樽鳛閰?shù)的字符串已經(jīng)被分配了一次內(nèi)存了。而使用Intern方法的好處在于，如果Intern方法在駐留池中找到了相同值的字符串，此時雖然在內(nèi)存中存在兩份該字符串的副本(一份是參數(shù)，一份是駐留池中的)，但是隨著時間的流逝，參數(shù)所引用的那個副本會被垃圾回收掉，這樣對于該字符串內(nèi)存中就不存在冗余了。

當(dāng)您的程序中存在某個方法，可以根據(jù)不同的上下文環(huán)境創(chuàng)建并返回一個很長的字符串，而在程序運(yùn)行的過程中它有會經(jīng)常返回同樣的字符串時，您可能就要考慮考慮使用Intern方法來提高內(nèi)存的利用率了。不過同樣值得注意的是，使用Intern方法讓一個字符串存活于駐留池中也有一個副作用：即使已經(jīng)不存在任何其它引用指向駐留池中的字符串了，這個字符串仍然不一定會被垃圾回收掉。也就是說即使駐留池中的字符串已經(jīng)沒有用處了，它可能也要等到CLR終結(jié)時才被銷毀。當(dāng)您使用Intern方法的時候，也應(yīng)該考慮到這個特殊的行為。

感謝各位的閱讀，以上就是“C#中字符串的內(nèi)存分配與駐留池是什么”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對C#中字符串的內(nèi)存分配與駐留池是什么這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！