String 和 StringBuilder 消耗的内存是重复的

Question

我需要连接几个字符串。我正在使用 StringBuilder 如下

        StringBuilder result = new StringBuilder(length);

长度是我想要的字符串的“长度”。

“长度”是更大的数字。 要获取字符串，我需要做

        return result.ToString();

当我试图分析我的应用程序消耗的内存时，我看到“StringBuilder”和“String”占用了相同数量的内存及其副本。 由于字符串的长度很长，它占用的内存百分比更大。

有没有更好的方法来解决这个内存问题？

Answer 1

要解决什么内存问题？您观察到了一种行为，但没有解释它是什么问题。

请注意，在语句 return result.ToString(); 执行后，result 引用的 StringBuilder 对象符合垃圾回收条件（假设这是对该对象的唯一引用）。因此，任何理论上的问题都应该是暂时的，可能的结果是很少或没有实际影响。

换一种说法：假设您构建了 100 个长度为 N 的字符串。这些字符串的名义开销为每个字符两个字节，因此内存成本为 200 * N。在构建这些字符串的整个过程中，额外的StringBuilder 对象的名义内存成本为 N。是的，一次可能存在多个这些对象，但仅在无关紧要时。否则，.NET 将垃圾收集旧的为新的腾出空间。

因此，您的最终结果是额外的 StringBuilder 的开销为 1%，远低于您的问题所暗示的内存翻倍。那就是如果你只构建 100 个字符串。有效开销与您实际创建的字符串数量成反比，当然开销的重要性直接与相同的数字成正比。换句话说，它越重要，实际影响就越小。

更一般地说，你认为你会找到什么样的选择？ StringBuilder 类是处理可变字符串的最佳方法，即提供一种从部分创建字符串或以其他方式编辑字符串（例如从中删除片段、重新排列等）的方法。也就是说，您可以实现自己的字符串编辑类，以专门的方式实现类似的效果。

但无论您使用什么来编辑字符串，如果您在完成后想要拥有System.String 的实例，则必须在字符串中拥有两个数据副本：一个在可编辑的版本，一个在最终的System.String 对象中。您不能编辑 System.String 对象（类型是不可变的），也不能神奇地将其他类型原地转换为 System.String 的实例。

（尽管顺便说一句，我会注意到在 StringBuilder 的旧实现中，来自 StringBuilder 的缓冲区实际上只是作为 reference 复制到新的 System.String 对象。除非在调用ToString() 之后的某个时刻再次修改了StringBuilder 对象，否则不会创建字符串数据的新副本。StringBuilder 的当前实现不会这样做。它针对涉及更长字符串的场景进行了优化，避免“双倍缓冲区大小”重新分配成本，代价是始终需要为最终的 ToString() 调用提供数据副本）。

现在，如果您可以容忍使用字符串数据作为原始编辑对象（即StringBuilder 或其他一些自定义类）并且从不将数据转换为System.String 的实例，那么这显然是避免第二个副本的方法数据。在这种方法中，您永远不会打扰ToString() 电话。永远。

但除此之外，您似乎在要求不可能的事情，因为没有可用于获取现有字符缓冲区并强制 System.String 使用该缓冲区作为其内部表示的机制。 IE。在将任何其他数据结构（包括StringBuilder）转换为System.String 的实例的过程中，会生成该数据的第二个副本。