.NET中的字符串驻留池介绍

2024-04-02 19:55

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在.NET中，对于相同的字符串，.NET会将它们指向同一个地址，它们是相同的实例。.NET中的字符串并不会更新，当更改一个字符串变量时，由于字符串的不可变性，.NET实际上是新创建一个字符串，而将变量地址指向新创建的字符串地址。

看下面的一个例子：

using System;

namespace ConsoleApp2
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            string str1 = "hello";
            string str2 = "hello";
            bool tf = object.ReferenceEquals(str1, str2);
            Console.WriteLine(tf);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

程序执行结果

从执行结果我们可以得出结论：str1和str2指向同一个内存对象，它们是同一个实例。

在.NET中，CLR默默地维护了一个叫做驻留池（Intern Pool）的表。这个表记录了所有在代码中使用字面量声明的字符串实例的引用。这说明使用字面量声明的字符串会进入驻留池，而其他方式声明的字符串则不会进入驻留池，也就不会自动享受到CLR防止字符串冗余的机制的好处了。

看下面一个例子

using System;
using System.Text;

namespace ConsoleApp2
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            sb.Append("he").Append("llo");
            string str1 = "hello";
            string str2 = sb.ToString();
            bool tf = Object.ReferenceEquals(str1, str2);
            Console.WriteLine(tf);
            bool tf1 = str1 == str2;
            Console.WriteLine($"str1和str2的内容是否相同：{tf1}");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

程序执行结果

这里输出了False。虽然str1和str2是相同的字符串，但是由于str2不是通过字面量的方式声明的，CLR在为ToString()返回值分配内存时，并不会到驻留池中去检查是否有值为"hello"的字符串已经存在了，所以也不会让str2指向驻留池中的对象。

如果希望强制CLR检查驻留池，以避免冗余的字符串副本，String类的设计者提供了一个名为Intern的类方法。下面是该方法的一个实例

using System;
using System.Text;

namespace ConsoleApp2
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {

            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            sb.Append("he").Append("llo");
            string str1 = "hello";
            // 在这里强制检查字符串驻留池
            string str2 = string.Intern(sb.ToString());
            bool tf = Object.ReferenceEquals(str1, str2);
            // 输出True，因为检查驻留池时，发现字符串已经存在
            Console.WriteLine(tf);
            bool tf1 = str1 == str2;
            Console.WriteLine($"str1和str2的内容是否相同：{tf1}");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

程序执行结果

Intern方法接受一个字符串作为参数，它会在驻留池中检查是否已经存在参数所表示的字符串。如果存在，则返回那个驻留池中的字符串的引用；否则向驻留池中加入一个新的表示相同值的字符串，并返回这个字符串的引用。

不过要注意的是，就算Intern方法在驻留池中找到了相同值的字符串，也不能让您省却一次字符串内存分配的操作，因为作为参数的字符串已经被分配了一次内存了。使用Intern方法的好处在于，如果Intern方法在驻留池中找到了相同值的字符串，此时虽然在内存中存在两份该字符串的副本（一份是参数，一份是驻留池中的），但是随着时间的流逝，参数所引用的那个副本会被垃圾回收掉，这样对于该字符串内存中就不存在冗余了。

当你的程序中存在某个方法，可以根据不同的上下文环境创建并返回一个很长的字符串，而在程序运行的过程中它会经常返回同样的字符串时，你可能就要考虑使用Intern方法来提高内存的使用率了。不过同样值得注意的是，使用Intern方法让一个字符串存留于驻留池中也有一个副作用：即使已经不存在任何其它引用指向驻留池中的字符串了，这个字符串仍然不一定会被垃圾回收掉。也就是说即使驻留池中的字符串已经没有用处了，它可能也要等到CLR终结时才被销毁。当你使用Intern方法的时候，也应该考虑到这个特殊的行为。

到此这篇关于.NET字符串驻留池的文章就介绍到这了。希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持编程网。

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