一、字符串不可變性（String Immutability）

1. 定義

C# 中 string 是不可變（只讀）引用類型：一旦字符串在內(nèi)存中創(chuàng)建，就永遠不能被修改，任何 “修改” 操作都不會改動原字符串，而是新建一個字符串。

2. 為什么不可變

1. 線程安全：只讀，多線程同時讀不用加鎖
2. 支持駐留池：相同文本復(fù)用同一塊內(nèi)存，不怕被篡改
3. 簡化 GC、緩存、哈希設(shè)計

string s = "abc";
s.ToUpper();
Console.WriteLine(s); // 還是 abc，原字符串沒變

ToUpper() 沒有改原 s，而是返回了一個全新字符串對象。

再看拼接：

string a = "123";
a += "456";

底層：

• 不修改原 "123"
• 重新分配內(nèi)存，創(chuàng)建 "123456" 新字符串
• a 引用指向新對象，舊對象等待 GC

3. 不可變帶來的問題

頻繁拼接字符串（循環(huán)里 +=）會不斷生成新字符串、大量創(chuàng)建臨時對象、觸發(fā) GC。解決方案：StringBuilderStringBuilder 是可變的，內(nèi)部維護字符緩沖區(qū)，原地修改，不頻繁新建對象。

二、字符串駐留池（String Intern Pool）

1. 是什么

CLR 維護的一個全局字符串緩存池，目的：復(fù)用相同內(nèi)容的字符串實例，節(jié)約內(nèi)存、減少重復(fù)分配。

核心規(guī)則：內(nèi)容相同的字符串，在駐留池中只存一份，多個引用指向同一個內(nèi)存地址。

2. 駐留池分類

1. 編譯期駐留（常量字符串）
2. 運行期手動駐留（string.Intern()）

三、編譯期駐留

原理

代碼里雙引號直接寫的字面量字符串，編譯時 CLR 會：

示例證明地址相同

string s1 = "hello";
string s2 = "hello";

// 值相等
Console.WriteLine(s1 == s2);      
// 引用地址也相等 同一個對象
Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(s1, s2)); 

輸出都是 True?? s1、s2 指向堆上同一個字符串實例。

不進入駐留池的情況

運行時動態(tài)拼接、new 出來的字符串，默認不駐留：

string s1 = "hello";
string s2 = "hel" + "lo";   // 編譯器優(yōu)化，還是字面量，會駐留
string s3 = new string("hello".ToCharArray()); 

Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(s1, s3)); // False

s3 是運行時構(gòu)造，不在駐留池，是新對象。

四、運行期手動駐留：string.Intern ()

用法

string s3 = new string("hello".ToCharArray());
string internStr = string.Intern(s3);

// 現(xiàn)在和 s1 指向同一個駐留池實例
Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(s1, internStr)); // True

Intern 原理

1. 拿字符串內(nèi)容去駐留池查找
2. 找到：返回池里已有實例引用
3. 沒找到：把當(dāng)前字符串加入駐留池，返回引用

適用場景：大量重復(fù)動態(tài)字符串（如日志、解析文本），手動駐留省內(nèi)存。

五、駐留池存在哪里

• .NET Framework：進程級全局駐留池，程序運行一直存在
• .NET Core/.NET 5+：每個 AppDomain 獨立駐留池駐留池里的字符串生命周期很長，不容易被 GC 回收。

六、不可變性 + 駐留池 關(guān)聯(lián)關(guān)系

• 正因為字符串不可變，才敢做駐留池
• 如果字符串可修改，一個引用改了內(nèi)容，所有指向它的變量都會被篡改，完全亂套
• 不可變 + 駐留池 = 安全復(fù)用內(nèi)存

七、總結(jié)

• 字符串不可改，一改建新串
• 字面量進駐留池，同內(nèi)容共用一塊內(nèi)存
• 動態(tài)拼接默認不駐留，地址不同
• string.Intern 手動入池，復(fù)用實例省內(nèi)存
• 頻繁拼接用 StringBuilder，避免大量生成新字符串

以上就是一文詳解C#字符串不可變性和字符串駐留池的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于C#字符串不可變性和駐留池的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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