Dlaczego .NET tworzy nowe podłańcuchy, zamiast wskazywać istniejące łańcuchy?

Question

Po krótkim wyglądzie za pomocą Reflektora, wygląda na to, że String.Substring() przydziela pamięć dla każdego podłańcucha. Czy mam rację, że tak właśnie jest? Myślałem, że to nie będzie konieczne, ponieważ struny są niezmienne.

Moim podstawowym celem było stworzenie metody rozszerzenia IEnumerable<string> Split(this String, Char), która nie przydzieli dodatkowej pamięci.

Answer 1

Jedną z przyczyn, dla których większość języków z niezmiennymi łańcuchami tworzy nowe podłańcuchy zamiast odwoływania się do istniejących łańcuchów, jest to, ponieważ wpłynie to na odśmiecanie później tych łańcuchów.

Co się stanie, jeśli łańcuch zostanie użyty do jego podłańcuchu, ale wtedy większy ciąg stanie się nieosiągalny (za wyjątkiem podłańcucha). Większy ciąg będzie nieodkładalny, ponieważ spowoduje to unieważnienie podłańcucha. To, co wydawało się dobrym sposobem na oszczędzanie pamięci w krótkim czasie, w długim okresie staje się przeciekiem pamięci.

Answer 2

Niemożliwe bez szturchania wewnątrz .net przy użyciu klas String. Musiałbyś przekazać odniesienia do tablicy, która była zmienna i upewnić się, że nikt się nie spieprzył.

. Net utworzy nowy ciąg za każdym razem, gdy go poprosisz. Jedynym wyjątkiem są internowane łańcuchy, które są tworzone przez kompilator (i mogą być wykonywane przez ciebie), które są umieszczane w pamięci raz, a następnie ustalane są wskaźniki dla ciągu znaków dla pamięci i wydajności.

Answer 3

Ponieważ ciągi są niezmienne w .NET, każda operacja łańcuchowa, która powoduje nowy obiekt łańcucha, przydzieli nowy blok pamięci dla zawartości ciągu.

Teoretycznie możliwe byłoby ponowne użycie pamięci podczas wyodrębniania podłańcucha, ale to bardzo utrudniałoby zbieranie pamięci: co zrobić, jeśli oryginalny ciąg jest zbierany na śmieci? Co stanie się z podciąganym fragmentem?

Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie zespołowi .NET BCL w zmianie tego zachowania w przyszłych wersjach .NET. Nie miałoby to żadnego wpływu na istniejący kod.

Answer 4

Każdy ciąg musi mieć własne dane ciągu, w sposób zaimplementowany w klasie String.

Można stworzyć własną strukturę podciąg, który używa części łańcucha:

public struct SubString { 

    private string _str; 
    private int _offset, _len; 

    public SubString(string str, int offset, int len) { 
     _str = str; 
     _offset = offset; 
     _len = len; 
    } 

    public int Length { get { return _len; } } 

    public char this[int index] { 
     get { 
     if (index < 0 || index > len) throw new IndexOutOfRangeException(); 
     return _str[_offset + index]; 
     } 
    } 

    public void WriteToStringBuilder(StringBuilder s) { 
     s.Write(_str, _offset, _len); 
    } 

    public override string ToString() { 
     return _str.Substring(_offset, _len); 
    } 

} 

Można ciele go z innych metod, takich jak porównania, który jest również możliwe do zrobienia bez wyodrębniania ciąg.

Answer 5

Dodając do tego, że ciągi znaków są niezmienne, powinieneś być, że poniższy fragment wygeneruje wiele instancji String w pamięci.

String s1 = "Hello", s2 = ", ", s3 = "World!"; 
String res = s1 + s2 + s3; 

S1 + S2> New przykład łańcuch znaków (temp1)

temp1 + S3> New przykład łańcuch znaków (temp2)

Res jest odniesienie do temp2.