StringBuilder 类 OutOfMemoryException

Question

我写了以下函数

public void TestSB()
{
  string str = "The quick brown fox jumps over the lazy dog.";
  StringBuilder sb = new StringBuilder();
  int j = 0;
  int len = 0;

  try
  {
     for (int i = 0; i < (10000000 * 2); i++)
     {
        j = i;
        len = sb.Length;
        sb.Append(str);
     }

    Console.WriteLine("Success ::" + sb.Length.ToString());
  }
  catch (Exception ex)
  {
      Console.WriteLine(
          ex.Message + " :: " + j.ToString() + " :: " + len.ToString());
  }
}

现在我想，StringBuilder 有能力处理超过 20 亿个字符（准确地说是 2,147,483,647）。

但是当我运行上述函数时，它在达到大约 8 亿的容量时给出了System.OutOfMemoryException。 此外，我在具有相同内存和相似负载量的不同 PC 上看到了截然不同的结果。

谁能提供或解释一下原因？

Answer 1

每个字符需要 2 个字节（因为 .NET 中的 char 是一个 UTF-16 代码单元）。因此，当您达到 8 亿个字符时，需要 1.6GB 的连续内存¹。现在，当 StringBuilder 需要调整自身大小时，它必须创建 another 新大小的数组（我认为它试图将容量翻倍）——这意味着尝试分配一个 3.2GB 的数组。

我相信 CLR（即使在 64 位系统上）不能分配大小超过 2GB 的单个对象。 （过去肯定是这样。）我的猜测是您的StringBuilder 正试图将大小翻倍，并打破了这个限制。您可以通过构建具有特定容量的StringBuilder 来获得更高的性能 - 大约十亿的容量可能是可行的。

在正常情况下，这当然不是问题 - 即使需要数百兆的字符串也很少见。

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¹ 我相信StringBuilder 的实现实际上在.NET 4 中更改为在某些情况下使用片段-但我不知道细节。因此，它可能并不总是在仍处于构建器形式时需要连续内存......但如果你曾经调用过ToString，它会需要。