C# 高效率建立字符串类(StringBuilder)

一、为何须要StringBuilder类?

由于String类型表明不可变字符串,因此没法对当前String类型实例进行处理.因此FCL提供了System.Text.StringBuilder类型,它能够接受字符串和字符做为参数,并对其进行高效动态处理,最终返回String对象.so，你能够将StringBuilder想象成对String字符串进行各类骚操做的特殊的构造器.经过Copy On Write技术实现的可变字符串的代理类,关于Copy On Wirte请参考Proxy代理模式(结构型模式)的案例二.

 

二、StringBuilder处理字符数组和字符串须知

(1)、StringBuilder对象实例包含一个字段,该字符引用了由Char字符构成的数组,能够用StringBuilder的各个成员来操做该字符串数组.

(2)、高效率地缩短字符串或更改字符串中的字符.

(3)、若是字符串变大,超过了事先分配的字符数组大小.StringBuilder会自动分配一个新的、更大的数组,复制字符.并开始使用新数组.前一个数组被垃圾回收.

(4)、当使用StringBuilder处理完目标字符串以后,能够调用StringBuilder的ToString方法便可将StringBuilder的处理完的数组转换成String.这样就会在堆上新建String对象.以后能够继续处理StringBuidler中的字符串.之后可再次调用ToString把它转换成另外一个字符串。

常规的对字符串进行屡次处理:

            string str = " Hello World";
            //对string进行Trim()一去字符操做
            //执行过程以下:
            //一、先从字符串的开头开始处理,第一个是空格,检索传入的参数中是否有空格,有的话清除(若是第一个是连续的空字符,那么全部的空格都清除)
            //若是第一个被清除掉了,那么继续下一个字母H,和上面同样的流程.若是没有被清除掉,那么不在处理开头,转去清楚末尾的字母
            //二、当开头的字母处理完毕,接着开始处理末尾的,流程和开头的一致
            var res = str.Trim(' ', 'H','o');
            //输出:$ello World$
            Console.WriteLine('$'+res+'$');
            //能够对上一步的处理结果进行处理,可是每次处理的都不是同一个实例
            var res1 = res.Replace('o', 'a');
            Console.WriteLine(res1);
            //能够对上一步的处理结果进行处理,可是每次处理的都不是同一个实例
            var res2 = res1.PadLeft(15, '-');
            Console.WriteLine(res2);

虽然支持,可是每次处理的都不是同一个字符串对象实例,使用StringBuilder就能解决这个问题,保证进行屡次字符串操做的同时,还能确保操做的是同一个实例.

            //设置当前StringBuilder的初始大小为1,最大长度为2.
            //若是设置了最大值,那么超过最大值会抛异常,若是没有设置最大值
            //超过初始值,长度会自动扩大两倍
            StringBuilder sb = new StringBuilder(15,20);
            sb.Append(" Hello World");
            sb.Replace('o', 'a');
            Console.WriteLine(sb.ToString());
            //输出完上面的处理结果以后,你能够继续对原有的StringBuilder对象进行操做.
            sb.AppendFormat("{0}",1);
            Console.WriteLine(sb.ToString());
            //注:全部的操做,操做的都是同一个对象,可能扩展事后的StringBuilder对象实例,会是新的对象实例

 

 三、StringBuilder的基本知识点

(1)、StringBuilder不是基元类型,是引用类型,因此须要使用new来建立对象实例

(2)、StringBuilder类提供了6个构造器,里面的关键参数有如下几个

    capacity一设置StringBuilder初始大小默认长度为16.

    maxCapacity一设置StringBuider的最大容量,默认值为2147483647

    value一字符串(字符串数组)

介绍一个不经常使用,可是有用的构造函数.

public StringBuilder(string value, int startIndex, int length, int capacity);

给定一个字符串数组,而后经过startIndex和length截取其中的一段字符串做为字符数组,实例化一个StringBuilder对象.

下面是StringBuilder经常使用的一些很差记的操做:

//设置当前StringBuilder的初始大小为1,最大长度为2.
            //若是设置了最大值,那么超过最大值会抛异常,若是没有设置最大值
            //超过初始值,长度会自动扩大两倍
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            //输出:0 这个长度是当前sb实例中字符串的长度,是字符串的实际长度
            Console.WriteLine(sb.Length);
            //输出:16,默认长度为16,这个长度是当前sb的总长度
            Console.WriteLine(sb.Capacity);
            //输出StringBuilder的最大值.默认最大值为21亿
            Console.WriteLine(sb.MaxCapacity);
            //经过数组的方式给sb中的字符串实例设置值,可是此时没有初始化值,因此程序报错
            //sb[0] = 'A';
            sb.Append("Hello World");
            //输出:H
            Console.WriteLine(sb[0]);
            //修改sb实例的索引为0处的值为A
            sb[0] = 'A';
            //输出:Aello World
            Console.WriteLine(sb.ToString());
            //确保sb的长度为66,若是没有,自动扩大到66
            sb.EnsureCapacity(66);
            //输出:66
            Console.WriteLine(sb.Capacity);

            StringBuilder sb1 = new StringBuilder("abc");
            StringBuilder sb2 = new StringBuilder("abc");
            //输出:True  由于两个StringBuilder实例中的字符串值相等,Capacity也相等
            Console.WriteLine("sb1 equals sb2 is {0}", sb1.Equals(sb2));
            //改变Capacity
            sb1.EnsureCapacity(66);
            //输出:False 由于Capacity不一样
            Console.WriteLine("sb1 equals sb2 is {0}", sb1.Equals(sb2));
            StringBuilder sb3 = new StringBuilder("Hello World");
            //注:目标字符串不能有值,它不能像string的copyTo方法同样去覆盖原有的值,复制过去的字符串长度也不能超过目标字符串数组的长度
            var destination = new char[6];
            sb3.CopyTo(0, destination, 0, 2);
            //输出:He
            Console.WriteLine(destination);
            //注:全部的操做,操做的都是同一个对象,可能扩展事后的StringBuilder对象实例,会是新的对象实例
            Console.ReadKey();

 

四、StringBuilder支持链式操做

由于StringBuidler的大多数方法返回一个StringBuilder引用,因此支持链式操做,代码以下:

            //设置当前StringBuilder的初始大小为1,最大长度为2.
            //若是设置了最大值,那么超过最大值会抛异常,若是没有设置最大值
            //超过初始值,长度会自动扩大两倍
            StringBuilder sb = new StringBuilder("Hell  World");
            sb.Insert(4, 'o').Replace('o', 'a').Remove(5, sb.Length - 5);
            Console.WriteLine("$"+ sb.ToString()+"$");

 

五、String类和StringBuilder类的差别

(1)、String类提供的方法多于StringBuilder类提供的方法,可是StringBuilder提供了更全面的Replace方法.因此StringBuilder没法向String类使用的那样灵活.