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.NET面試題解析(00)-開篇來談談面試 & 系列文章索引
字元串可以說是C#開發中最常用的類型了，也是對系統性能影響很關鍵的類型，熟練掌握字元串的操作非常重要。
1.字元串是引用類型類型還是值類型？
2.在字元串連接配接進行中，最好采用什麼方式，理由是什麼？
3.使用 StringBuilder時，需要注意些什麼問題？
4.以下代碼執行後記憶體中會存在多少個字元串？分别是什麼？輸出結果是什麼？為什麼呢？
5.以下代碼執行後記憶體中會存在多少個字元串？分别是什麼？輸出結果是什麼？為什麼呢？
6.使用C#實作字元串反轉算法，例如：輸入"12345", 輸出"54321"。
7.下面的代碼輸出結果？為什麼？
string是一個特殊的引用類型，使用上有點像值類型。之是以特殊，也主要是因為string太常用了，為了提高性能及開發友善，對string做了特殊處理，給予了一些專用特性。為了彌補string在字元串連接配接操作上的一些性能不足，便有了StringBuilder。
首先需要明确的，string是一個引用類型，其對象值存儲在托管堆中。string的内部是一個char集合，他的長度Length就是字元char數組的字元個數。string不允許使用new string()的方式建立執行個體，而是另一種更簡單的文法，直接指派（string aa= “000”這一點也類似值類型）。
認識string，先從一個簡單的示例代碼入手：
<code>上面的輸出結果為“000”。</code>
通過前面的值類型與引用類型的文章，我們知道string是一個引用類型，既然是一個引用類型，參數傳遞的是引用位址，那為什麼不是輸出“000111”呢？是不是很有值類型的特點呢！這一切的原因源于string類型的兩個重要的特性：恒定性與駐留性
字元串是不可變的，字元串一經建立，就不會改變，任何改變都會産生新的字元串。比如下面的代碼，堆上先建立了字元串s1=”a”，加上一個字元串“b”後，堆上會存在三個個字元串執行個體，如下圖所示。
上文中的”任何改變都會産生新的字元串“，包括字元串的一些操作函數，如str1.ToLower，Trim()，Remove(int startIndex, int count)，ToUpper()等，都會産生新的字元串，是以在很多程式設計實踐中，對于字元串忽略大小的比較：
由于字元串的不變性，在大量使用字元串操作時，會導緻建立大量的字元串對象，帶來極大的性能損失。是以CLR又給string提供另外一個法寶，就是字元串駐留，先看看下面的代碼，字元串s1、s2竟然是同一個對象！
相同的字元串在記憶體（堆）中隻配置設定一次，第二次申請字元串時，發現已經有該字元串是，直接傳回已有字元串的位址，這就是駐留的基本過程。
CLR初始化時會在記憶體中建立一個駐留池，内部其實是一個哈希表，存儲被駐留的字元串和其記憶體位址。
駐留池是程序級别的，多個AppDomain共享。同時她不受GC控制，生命周期随程序，意思就是不會被GC回收（不回收！難道不會造成記憶體爆炸嗎？不要急，且看下文）
當配置設定字元串時，首先會到駐留池中查找，如找到，則傳回已有相同字元串的位址，不會建立新字元串對象。如果沒有找到，則建立新的字元串，并把字元串添加到駐留池中。
如果大量的字元串都駐留到記憶體裡，而得不到釋放，不是很容易造成記憶體爆炸嗎，當然不會了？因為不是任何字元串都會駐留，隻有通過IL指令<code>ldstr</code>建立的字元串才會留用。
字元串建立的有多種方式，如下面的代碼：
其IL代碼如下
在上面的代碼中，出現兩個字元串常量，“123”和“abc”，這個兩個常量字元串在IL代碼中都是通過IL指令<code>ldstr</code>建立的，隻有該指令建立的字元串才會被駐留，其他方式産生新的字元串都不會被駐留，也就不會共享字元串了，會被GC正常回收。
那該如何來驗證字元串是否駐留呢，string類提供兩個靜态方法：
String.Intern(string str) 可以主動駐留一個字元串；
String.IsInterned(string str);檢測指定字元串是否駐留，如果駐留則傳回字元串，否則傳回NULL
請看下面的示例代碼
大量的程式設計實踐和意見中，都說大量字元串連接配接操作，應該使用StringBuilder。相對于string的不可變，StringBuilder代表可變字元串，不會像字元串，在托管堆上頻繁配置設定新對象，StringBuilder是個好同志。
首先StringBuilder内部同string一樣，有一個char[]字元數組，負責維護字元串内容。是以，與char數組相關，就有兩個很重要的屬性：
public int Capacity：StringBuilder的容量，其實就是字元數組的長度。
public int Length：StringBuilder中實際字元的長度，>=0，<=容量Capacity。
StringBuilder之是以比string效率高，主要原因就是不會建立大量的新對象，StringBuilder在以下兩種情況下會配置設定新對象：
追加字元串時，當字元總長度超過了目前設定的容量Capacity，這個時候，會重新建立一個更大的字元數組，此時會涉及到配置設定新對象。
調用StringBuilder.ToString()，建立新的字元串。
StringBuilder的預設初始容量為16；
使用stringBuilder.Append()追加一個字元串時，當字元數大于16，StringBuilder會自動申請一個更大的字元數組，一般是倍增；
在新的字元數組配置設定完成後，将原字元數組中的字元複制到新字元數組中，原字元數組就被無情的抛棄了（會被GC回收）；
最後把需要追加的字元串追加到新字元數組中；
簡單來說，當StringBuilder的容量Capacity發生變化時，就會引起托管對象申請、記憶體複制等操作，帶來不好的性能影響，是以設定合适的初始容量是非常必要的，盡量減少記憶體申請和對象建立。代碼簡單來驗證一下：
為什麼少量字元串不推薦使用StringBuilder呢？因為StringBuilder本身是有一定的開銷的，少量字元串就不推薦使用了，使用String.Concat和String.Join更合适。
在使用線程鎖的時候，不要鎖定一個字元串對象，因為字元串的駐留性，可能會引發不可以預料的問題；
了解字元串的不變性，盡量避免産生額外字元串，如：
在處理大量字元串連接配接的時候，盡量使用StringBuilder，在使用StringBuilder時，盡量設定一個合适的長度初始值；
少量字元串連接配接建議使用String.Concat和String.Join代替。
引用類型。
少量字元串連接配接，使用String.Concat，大量字元串使用StringBuilder，因為StringBuilder的性能更好，如果string的話會建立大量字元串對象。
少量字元串時，盡量不要用，StringBuilder本身是有一定性能開銷的；
大量字元串連接配接使用StringBuilder時，應該設定一個合适的容量；
輸出結果：
記憶體中的字元串隻有一個“123abc”,第一行代碼（string st1 = "123" + "abc"; ）常量字元串相加會被編譯器優化。由于字元串駐留機制，兩個變量st1、st2都指向同一個對象。IL代碼如下：
和第5題的結果肯定是不一樣的，答案留給讀者吧，文章太長了，寫的好累！
這是一道比較綜合的考察字元串操作的題目，答案可以有很多種。通過不同的答題可以看出程式猿的基礎水準。下面是網上比較認可的兩種答案，效率上都是比較不錯的。
還有一個比較簡單也挺有效的方法：
輸出結果全是True，因為他們都指向同一個字元串執行個體，使用object聲明和string聲明在這裡并沒有差別（string是引用類型）。
使用object聲明和string聲明到底有沒有差別呢？，有點疑惑，一個朋友在面試時面試官有問過這個問題，那個面試官說sa、a是有差別的，且不相等。對于此疑問，歡迎交流。
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書籍：CLR via C#
書籍：你必須知道的.NET
深入了解string和如何高效地使用string： http://www.cnblogs.com/artech/archive/2007/05/06/737130.html
C#基礎知識梳理系列九：StringBuilder：http://www.cnblogs.com/solan/archive/2012/08/06/CSharp09.html