《CLR Via C# 第3版》笔记之（十六） 字符串

.Net中的字符串是被谈论最多的话题，这里也进行一些总结，供以后参考。

主要内容：

• 字符串的不可变性和字符串留用
• 语言文化
• 格式化器 

1. 字符串的不可变性和字符串留用

字符串（string）在.Net中是一个特殊的类。

.Net中的字符串是不可变的（immutable）。也就是说，字符串已经创建就不能更改，变长，变短，修改字符都不行。

对字符串进行的任何操作都不能改变原字符串，只会生成新的字符串。

由于String是不可变的，我们在使用大量的字符串拼接的时候不宜使用 【+】运算符，比如

"A" + "B" + "C"

而是可以使用StringBuilder这个类，

StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.Append("A");
sb.Append("B");
sb.Append("C");

这样可以避免在内存中不断生成新的string对象。

StringBuilder的工作原理大致是这样的：

内部维护一个字符数组，并且有一个初始容量。

新的字符串都加入到这个数组中。

当加入的字符超过容量时，就重新new一个更大的数组，并将原先的数组内容拷入新数组中。

将原有的数组进行垃圾回收，新的字符串加入到使用新的字符数组中。

StringBuilder的ToString方法见字符数组转换为一个String输出。

为了提高字符串的性能，.Net中对已有的字符串进行了留用，使得再次使用相同的字符串时不用重新申请内存。

using System;

public class CLRviaCSharp_16
{
    static void Main(string[] args)
    {
        string s1 = "Hello";
        string s2 = "Hello";
        // 应该为 False
        Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(s1, s2));

        s1 = String.Intern("Hello");
        s2 = String.Intern("Hello");
        // 显示 True
        Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(s1, s2));
        
        Console.ReadKey(true);
    }
}

第一次的执行结果应该为False，但是CLR在编译时默认进行了留用，所以2次结果都是True

我们如果要使用字符串留用的话，一定要明确使用String.Intern，否则CLR版本变更后有可能不默认进行字符串留用。

那样，运行结果就变了。

2. 语言文化

字符串的语言文化在使用中很少涉及，但是如果不注意的话，可能会遇到意料之外的错误。

如以下中文和日语的比较，用不同的语言文化，比较结果就不同。

using System;
using System.Globalization;

public class CLRviaCSharp_16
{
    static void Main(string[] args)
    {
        string s1 = "中文";
        string s2 = "日本語";
        CompareInfo compareInfo = CompareInfo.GetCompareInfo("ja-JP");
        Console.WriteLine(compareInfo.Compare(s1, s2));
        compareInfo = CompareInfo.GetCompareInfo("zh-CN");
        Console.WriteLine(compareInfo.Compare(s1, s2));
        
        Console.ReadKey(true);
    }
}

在不同语言之间进行字符串比较需要注意语言文化对结果的影响。

3. 格式化器

通过格式化器，可以将字符串按照一定的格式输出，在打印或者log输出上会很有用。

实现自定义的格式化器需要继承IFormatProvider, ICustomFormatter两个接口。

下面通过例子演示如何通过定制格式化器来调整打印输出的。

例子很简单，依次输出字符串，

如果字符串长度大于4，则截断尾部，只输出4个字符。

如果字符串长度小于4，则在尾部补充【*】，使长度达到4。

如果字符串长度等于4，则直接输出。

using System;

public class CLRviaCSharp_16
{
    static void Main(string[] args)
    {
        string[] strs = new string[] { "sadfasdf", "dgdgfdsds", "ggh", "w", "abcd" };

        foreach (var str in strs)
        {
            Console.WriteLine(string.Format(new FormatPrint(), "{0}", str));
        }    
        Console.ReadKey(true);
    }
}

internal class FormatPrint : IFormatProvider, ICustomFormatter
{
    #region IFormatProvider Members

    public object GetFormat(Type formatType)
    {
        if (formatType == typeof(ICustomFormatter))
            return this;
        else
            return null;
    }

    #endregion

    #region ICustomFormatter Members

    public string Format(string format, object arg, IFormatProvider formatProvider)
    {
        string s;

        IFormattable formattable = arg as IFormattable;
        if (formattable == null)
            s = arg.ToString();
        else
            s = formattable.ToString(format, formatProvider);

        // 开始处理长度
        if (s.Length > 4)
            return s.Substring(0, 4);
        else if (s.Length == 4)
            return s;

        for (int i = s.Length; i < 4; i++)
            s += "*";
        return s;
    }

    #endregion
}