String是一個奇怪的引用類型

馬甲哥看到這樣的現(xiàn)象，一開始還是有點懵逼。

這個例子，string是純粹的引用類型，但是在函數(shù)傳值時類似于值傳遞；我之前給前后示例的內(nèi)存變化圖吧：

根因就是大多數(shù)高級語言都把String設(shè)計成不可變的: 由一個字符串池管理字符串面值。

為什么被設(shè)計成不可變。

這個我還真的搜索了一下^[1]：

總結(jié)起來：

1. string 被設(shè)計為不可變， 是因為 string在現(xiàn)代任何語言中，使用很頻繁：多個對象可能都是這個字符面值， 然后就設(shè)計一個Pool來存儲string。
   既然pool里面共享字符面值，修改的時候又不能影響到別人，那就只好重新拷貝產(chǎn)生新的字符面值。

2. 不可變資源消除了多線程中的資源競爭：對于文本的修改都會導(dǎo)致創(chuàng)建新空間，因此在多個線程同時訪問文本無需設(shè)置鎖，這對高頻使用的String很友好。

3. 字符串不變性對于[在哈希表中使用字符串作為鍵]很友好，需要計算哈希值的對象必須是不可變的，以確保哈希值不變。

• 一個有意思的現(xiàn)象是：String雖然是引用類型，字符串對比時卻表現(xiàn)的像值類型

string str1="FooFoo";
string strFoo="Foo";
string str2= strFoo + strFoo;
return str1 == str2;           //  返回true

正因為String不可變性 & Pool的機制，頻繁變更字符串，會在池中產(chǎn)生很多臨時的不用的字符串，所以我們有了優(yōu)化的套路：

StringBuilder

代表可變的字符串，一旦修改不會嘗試創(chuàng)建新對象，而是動態(tài)擴展內(nèi)存

var ss = new StringBuilder("Hello ", 100);  // 初次字符容量100
ss.Append("www.cnblogs.com");
Console.WriteLine(ss.ToString());  // ss打印結(jié)果為：222

Span

Span該出圈了,
Span提供對內(nèi)存連續(xù)區(qū)域的類型安全訪問，該內(nèi)存可以位于堆、堆棧、甚至是非托管內(nèi)存；
與String不可變性相關(guān)的是ReadOnlySpan(值類型), 提供內(nèi)存數(shù)據(jù)的只讀視圖，每次切片不會產(chǎn)生新對象，而是在已存在的連續(xù)空間上創(chuàng)造新的視圖。

var text = "https://www.cnblogs.com/JulianHuang/p/14817621.html";
ReadOnlySpan<char> nameSpan = text.AsSpan(8, 15);
nameSpan = nameSpan.Slice(4,7);
Console.WriteLine(nameSpan.ToString());

總結(jié)輸出

今天從兩張詭異的編程圖聊到了String的不可變性、內(nèi)存分布， 延伸談到了

1. String不可變性的設(shè)計設(shè)計考量(有先射箭再畫靶的嫌疑??)
2. 針對頻繁修改的String如何做內(nèi)存優(yōu)化

不是自吹，文章內(nèi)容在業(yè)界相當(dāng)硬核(多次被各大佬/CSDN點贊/轉(zhuǎn)載)，閱讀和關(guān)注不是目的，更希望得到更多的閱讀反饋，互相促進認知的提升(相當(dāng)真誠??)。

參考資料