C#中“.NET技术”字符串的内存分配与驻留池

简介:   刚开始学习C#的时候,就听说CLR对于String类有一种特别的内存管理机制:有时候,明明声明了两个String类的对象,但是他们偏偏却指向同一个实例。如下:String s1 = "Hello";String s2 = "Hello"; //s...

  刚开始学习C#的时候,就听说CLR对于String类有一种特别的内存管理机制:有时候,明明声明了两个String类的对象,但是他们偏偏却指向同一个实例。如下:

 
 
String s1 = " Hello " ;
String s2
= " Hello " ;
//
s2和s1的实际值都是Hello
bool same = ( object ) s1 == ( object ) s2;
//
这里比较s1、s2是否引用了同一个对象实例
// 所以不能写作bool same = s1 == s2;
// 因为String类重载了==操作符来比较String对象包含的实际值

  这里的same会被赋值为true。也就是说s1真的和s2引用了同一个String对象。当然,应该注意到的是s1和s2都被统一赋值为同一个字符串Hello,这才是出现上述情况的原因。

  现在我们初上海网站建设步得出结论,当有多个字符串变量包含了同样的字符串实际值时,CLR可能不会为它们重复地分配内存,而是让它们统统指向同一个字符串对象实例。(这里我说了可能,是因为某些情况下,确实也会发生同一个字符串实际值在内存中有多份副本同时存在。请继续往下看。)

  我们知道,String类有很多特别的地方,其中之一就是它是不会改变的(immutable)。这说明在我们每次对一个String对象进行操作时(比如说使用Trim,Replace等方法),并不是真的对这个String对象的实例进行修改,而是返回一个新的String对象实例作为操作执行的结果。String对象的实例一经生成,到死都不会被改变了!

  基于String类这样的特性,CLR让表示相同的字符串实际值的变量指向同一个String事例,就是完全合理的了。因为利用任何一个对String实例的引用所进行的修改操作都不会切实地影响到该实例的状态,也就不会影响到其他所有指向该实例的引用所表示的字符串实际值。CLR如此管理String类的内存分配,可以优化内存的使用情况,避免内存中包含冗余的数据。

  为了实现这个机制,CLR默默地维护了一个叫做驻留池(Intern Pool)的表。这个表记录了所有在代码中使用字面量声明的字符串实例的引用。这说明使用字面量声明的字符串会进入驻留池,而其他方式声明的字符串并不会进入,也就不会自动享受到CLR防止字符串冗余的机制的好处了。这就是我上文提到的某些情况下,确实也会发生同一个字符串实际值在内存中有多份副本同时存在的例子。请看这个例子:

 
 
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.Append(
" He " ).Append( " llo " );

string s1 = " Hello " ;
string s2 = sb.ToString();

bool same = ( object ) s1 == ( object ) s2;

  这时same就不是true了,因为虽然s1,s2表示的是相同的字符串,但是由于s2不是通过字面量声明的,CLR在为sb.ToString()方法的返回值分配内存时,并不会到驻留池中去检查是否有值为Hello的字符串已经存在了,所以自然不会让s2指向驻留池内的对象。

  为了让编程者能够强制CLR检查驻留池,以避免冗余的字上海企业网站制作符串副本,String类的设计者提供了一个名为Intern的类方法。下面是该方法的一个示例:

 
 
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.Append(
" He " ).Append( " llo " );

string s1 =上海企业网站设计与制作pan style="color: #000000;"> " Hello " ;
string s2 = String.Intern(sb.ToString());

bool same = ( object ) s1 == ( object ) s2;

  好了,same又是true了。Intern方法接受一个字符串作为参数,它会在驻留池中检查是否存在参数所表示的字符串。如果存在,则返回那个驻留池中的字符串的引用;否则向驻留池中加入一个新的表示相同值的字符串,并返回这个字符串的引用。不过要注意的是,就算Intern方法在驻留池中找到了相同值的字符串,也不能让您省却一次字符串内存分配的操作,因为作为参数的字符串已经被分配了一次内存了。而使用Intern方法的好处在于,如果Intern方法在驻留池中找到了相同值的字符串,此时虽然在内存中存在两份该字符串的副本(一份是参数,一份是驻留池中的),但是随着时间的流逝,参数所引用的那个副本会被垃圾回收掉,这样对于该字符串内存中就不存在冗余了。

 

  当您的程序中存在某个方法,可以根据不同的上下文环境创建并返回一个很长的字符串,而在程序运行的过程中它有会经常返回同样的字符串时,您可能就要考虑考虑使用Intern方法来提高内存的利用率了。

 

  不过同样值得注意的是,使用Intern方法让一个字符串存活于驻留池中也有一个副作用:即使已经不存在任何其它引用指向驻留池中的字符串了,这个字符串仍然不一定会被垃圾回收掉。也就是说即使驻留池中的字符串已经没有用处了,它可能也要等到CLR终结时才被销毁。当您使用Intern方法的时候,也应该考虑到这个特殊的行为。

目录
相关文章
|
人工智能 运维 算法
基于 C# 深度优先搜索算法的局域网集中管理软件技术剖析
现代化办公环境中,局域网集中管理软件是保障企业网络高效运行、实现资源合理分配以及强化信息安全管控的核心工具。此类软件需应对复杂的网络拓扑结构、海量的设备信息及多样化的用户操作,而数据结构与算法正是支撑其强大功能的基石。本文将深入剖析深度优先搜索(Depth-First Search,DFS)算法,并结合 C# 语言特性,详细阐述其在局域网集中管理软件中的应用与实现。
294 3
|
9月前
|
监控 Cloud Native 测试技术
.NET技术深度解析:现代企业级开发指南
每日激励:“不要一直责怪过去的自己,他曾经站在雾里也很迷茫”。我是蒋星熠Jaxonic,一名在代码宇宙中探索的极客旅人。从.NET Framework到.NET 8,我深耕跨平台、高性能、云原生开发,践行领域驱动设计与微服务架构,用代码书写技术诗篇。分享架构演进、性能优化与AI融合前沿,助力开发者在二进制星河中逐光前行。关注我,共探技术无限可能!
.NET技术深度解析:现代企业级开发指南
|
缓存 监控 算法
基于 C# 网络套接字算法的局域网实时监控技术探究
在数字化办公与网络安全需求增长的背景下,局域网实时监控成为企业管理和安全防护的关键。本文介绍C#网络套接字算法在局域网实时监控中的应用,涵盖套接字创建、绑定监听、连接建立和数据传输等操作,并通过代码示例展示其实现方式。服务端和客户端通过套接字进行屏幕截图等数据的实时传输,保障网络稳定与信息安全。同时,文章探讨了算法的优缺点及优化方向,如异步编程、数据压缩与缓存、错误处理与重传机制,以提升系统性能。
349 2
|
Web App开发 Linux C#
C# 网页截图全攻略:三种技术与 Chrome 路径查找指南
本文主要介绍了在 C# 中实现网页截图的几种技术及相关要点。涵盖了 PuppeteerSharp、Selenium 和 HtmlToImage 三种方式,分别阐述了它们的安装步骤及核心代码。同时,针对在 C# 中寻找 Windows 上 chrome.exe 路径这一问题,分析了未安装 Google Chrome 和已安装两种情况下的查找原因,并给出了相关参考链接,还列举了一系列与 C# 使用 Selenium、获取 chrome.exe 路径以及在 Linux 上部署相关的参考资料。
584 11
|
SQL 小程序 API
如何运用C#.NET技术快速开发一套掌上医院系统?
本方案基于C#.NET技术快速构建掌上医院系统,结合模块化开发理念与医院信息化需求。核心功能涵盖用户端的预约挂号、在线问诊、报告查询等,以及管理端的排班管理和数据统计。采用.NET Core Web API与uni-app实现前后端分离,支持跨平台小程序开发。数据库选用SQL Server 2012,并通过读写分离与索引优化提升性能。部署方案包括Windows Server与负载均衡设计,确保高可用性。同时针对API差异、数据库老化及高并发等问题制定应对措施,保障系统稳定运行。推荐使用Postman、Redgate等工具辅助开发,提升效率与质量。
612 0
|
开发框架 人工智能 .NET
C#/.NET/.NET Core拾遗补漏合集(24年12月更新)
C#/.NET/.NET Core拾遗补漏合集(24年12月更新)
296 6
|
开发框架 算法 .NET
C#/.NET/.NET Core技术前沿周刊 | 第 15 期(2024年11.25-11.30)
C#/.NET/.NET Core技术前沿周刊 | 第 15 期(2024年11.25-11.30)
314 6
|
10月前
|
XML 前端开发 C#
C#编程实践:解析HTML文档并执行元素匹配
通过上述步骤,可以在C#中有效地解析HTML文档并执行元素匹配。HtmlAgilityPack提供了一个强大而灵活的工具集,可以处理各种HTML解析任务。
407 19
|
C# 开发者
C# 一分钟浅谈:Code Contracts 与契约编程
【10月更文挑战第26天】本文介绍了 C# 中的 Code Contracts,这是一个强大的工具,用于通过契约编程增强代码的健壮性和可维护性。文章从基本概念入手,详细讲解了前置条件、后置条件和对象不变量的使用方法,并通过具体代码示例进行了说明。同时,文章还探讨了常见的问题和易错点,如忘记启用静态检查、过度依赖契约和性能影响,并提供了相应的解决建议。希望读者能通过本文更好地理解和应用 Code Contracts。
459 3
|
11月前
|
监控 算法 C#
C#与Halcon联合编程实现鼠标控制图像缩放、拖动及ROI绘制
C#与Halcon联合编程实现鼠标控制图像缩放、拖动及ROI绘制
2240 0