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 [组图].Net Framework: 字符串的驻留(String Interning)
 

Net Framework: 字符串的驻留(String Interning)

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  关键字:Net Framework: 字符串的驻留(String Interning)

一般地,在程序运行过程中,如果需要的创建一个string,CLR会根据这个string的Hash Code试着在Hash table中找这个相同的string,如果找到,则直接把找到的string的地址赋给相应的变量,如果没有则在托管堆中创建一个string,CLR会先在managed heap中创建该strng,并在Hash table中创建一个Key-Value Pair——Key为这个string本身,Value位这个新创建的string的内存地址,这个地址最重被赋给响应的变量。这样我们就能解释上面的疑问了。 

string str1 = ABCD1234;
string str2 = ABCD1234;
object.ReferenceEquals(str1, str2)= True;
object.ReferenceEquals(str1, ABCD1234)) = True;

当创建str1的时候,CLR现在我们上面提到的Hash table中找“ABCD1234”这样的一个string,没有找到,则在托管堆中为这个string分配一块内存,然后在Hash table为该string添加一个Key-Value Pair。接着创建str2,CLR仍然会在Hash table找ABCD1234这样的一个string,这回它会找到我们新创建的这个Entry,所以这个Key-Value Pair中Value(string的地址)会赋给str2。因为str1和str2 具有相同的引用,所以调用object.ReferenceEquals返回True。同理当我们对str1和ABCD1234进行比较的时候,str1直接传入该方法,放传入ABCD1234这个字符串的时候,CLR同样会在Hash table找ABCD1234这样的一个string,相同的Entry被找到,这个Entry(Key-Value Pair)的Value(string的地址)被传到object.ReferenceEquals,所以他们仍然相同的引用,结果返回True。 

3. 并非所有的情况下字符串的驻留都会起作用。对于对一个动态创建的字符串(比如string+variable;variable+variable),这种驻留机制便不会起作用。因为对于这样的字符串,是不会被添加到内部的Hash table中的。但是对于string+string则不同,因为当这样的语句被编译成IL的时候,编译器是先把结构计算出来,然后再调用ldstr指令——而对于string+variable;variable+variable这种情况,所对应的IL指令是Concat。所以对于string+string字符串的驻留仍然有效。

比如对于以下一段代码:

  static void Main(string[] args)
        {
            string str1 = ABC;
            string str2 = str1 + 123;
            string str3 = ABC + 123;
}

对应的IL Code是:

.method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed
{
  .entrypoint
  // Code size       26 (0x1a)
  .maxstack  2
  .locals init ([0] string str1,
           [1] string str2,
           [2] string str3)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldstr      ABC
  IL_0006:  stloc.0
  IL_0007:  ldloc.0
  IL_0008:  ldstr      123
  IL_000d:  call       string [mscorlib]System.String::Concat(string,
                                                              string)
  IL_0012:  stloc.1
  IL_0013:  ldstr      ABC123
  IL_0018:  stloc.2
  IL_0019:  ret
} // end of method Program::Main


所以现在我们就可以解释第二个疑问了。

虽然对于对一个动态创建的字符串(比如string+variable;variable+variable),驻留机制便不会起作用。但是我们可以手工的启用驻留机制——那就是调用定义的System.String中的静态方法Intern。这个方法接受一个字符串作为他的输入参数,返回的经过驻留处理的string。他的实现机制是:如果能在内部的Hash Table中找到传入的string,则返回对应的string引用,否则就在Hash Table添加该string对应的Entry,并返回string的引用。所以下面的代码就不难解释了。

            Console.WriteLine(\nobject.ReferenceEquals(str1, string.Intern(str6)) = {0}, object.ReferenceEquals(str1, string.Intern(str6)));
            Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(str1, string.Intern(str7)) = {0}, object.ReferenceEquals(str1, string.Intern(str7)));

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