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在.NET程序中正确使用String类型

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    在实际程序中,String类型用得非常广泛,然而,由于.NET对String类型变量的独特管理方式,使用不当,会严重影响程序的性能。我们分几个方面来谈这个问题:   1、了解String数据的内存分配方式   编写一个控制台应用程序。

作者:中国IT实验室 来源:中国IT实验室 2007年10月2日

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在本页阅读全文(共2页)

  

  可以很清楚地看到,第(1)段代码将导致String类的Concat()方法被调用(实现字串加法运算)。对于第(2)段代码,由于C#编译器聪明地在编译时直接将两个字串合并为一个字串字面量,所以程序运行时CLR只调用一次ldstr指令就完成了所有工作,其执行速度谁快就不言而喻了!

  3、避免使用加法运算符连接不同类型的数据

  请看以下代码:

String str = "100+100=" + 200;
Console.Writeline(str);

  生成的MSIL指令为:

.maxstack 2
.locals init ([0] string str)
IL_0000: nop
IL_0001: ldstr "100+100="
IL_0006: ldc.i4 0xc8
IL_000b: box [mscorlib]System.Int32
IL_0010: call string [mscorlib]System.String::Concat(object,
object)
IL_0015: stloc.0
IL_0016: ldloc.0
IL_0017: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
IL_001c: nop
IL_001d: ret

  可以清晰地看到,这两句C#代码不仅导致了String类的Concat()方法被调用(IL_0010),而且还引发了装箱操作(IL_000b)!
Concat()方法会导致CLR为新字串分配内存空间,而装箱操作不仅要分配内存,还需要创建一个匿名对象,对象创建之后还必须有一个数据复制的过程,代价不菲!

  改为以下代码:

String str = "100+100=";
Console.Write(str);
Console.WriteLine(200);

  生成的MSIL指令为:

.maxstack 1
.locals init ([0] string str)
IL_0000: nop
IL_0001: ldstr "100+100="
IL_0006: stloc.0
IL_0007: ldloc.0
IL_0008: call void [mscorlib]System.Console::Write(string)
IL_000d: nop
IL_000e: ldc.i4 0xc8
IL_0013: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(int32)
IL_0018: nop
IL_0019: ret

  可以看到,虽然多了一次方法调用(Console.Write)方法,但却避免了复杂的装箱操作,也避免了调用String.Concat()方法对内存的频繁分配操作,性能更好。

  4.在循环中使用StringBuilder代替String实现字串连接

  在某些场合需要动态地将多个子串连接成一个大字串,比如许多复杂的SQL命令都是通过循环语句生成的。这时,应避免使用String类的加法运算符,举个简单的实例:

String str ="";
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
str += i;
if(i<10)
str += "+";
}

  上述代码将生成一个字串:1+2+…+10。

  有了前面的知识,读者一定知道这将导致进行10次装箱操作,19次字串内存分配操作(由String.Concat()方法引发),由于生成的MSIL指令太长,此处不再列出,请读者自行用ildasm.exe工具查看上述代码生成的MSIL指令。

  改为以下代码,程序性能会好很多:

//预先分配1K的内存空间
StringBuilder sb = new StringBuilder(1024);
for (int i = 1; i <= 10; i++)
{
sb.Append(i);
if(i<10)
sb.Append("+");
}
String result = sb.ToString();

  通过使用ildasm.exe工具查看生成的MSIL代码,发现虽然上述代码生成的MSIL指令比前面多了7条,但却避免了耗时的装箱操作,而且内存分配的次数也少了很多。当循环的次数很大时,两段代码的运行性能差异很大。

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