C#的字符串操作方法性能比较

一、C#字符串连接方式

C#有多种连接字符串的方式，如下所示：

1. +

     例如，

     string s1 = "123", s2 = "abc"; 

     string s3 = s1 + s2;  //s3为"123abc"

2. $

     例如，

     string s4 = "456", s5 = "def";

     string s6 = $"{s4}{s5}" ; //s6为"456def"

3. StringBuilder

     例如，

     string s7 = "789", s8 = "ghi";

     StringBuilder b1 = new StringBuilder();

     b1.Append(s7);

     b1.Append(s8);

     string s9 = b1.ToString(); //s9为"789ghi"

4. 其他的方法，如string.Concat、string.Format等等，因为使用起来略显不便，就不再提了。

     在上述方法中，比较常见的是前3种。

     “+”的方法，操作简单直观，敲键盘次数少，在字符串个数较少、操作频率低的时候，可以优先选用。由于字符串是不可变的，所以在具体执行连接时，编译器会生成一些临时字符串，从而降低效率。另外，“+”操作符的两边都必须是字符串，而不能有整数或其他类型的数据，所以如果要连接一个整数和一个字符串，恐怕敲键盘的次数就要多一些，例如：string s = 123.ToString() + "abc"。

     “$”的方法，操作简单直观，敲键盘次数少，在字符串个数较少、操作频率低的时候，可以优先选用。与“+”类似，在具体执行连接时，编译器会生成一些临时字符串，从而降低效率。与“+”不同的是，"$"可以连接不同的数据类型，例如：

     int a = 123; double f = 456;string s10="abc";

     string s11 = $"{a}+{f}很方便吧{s10}"; //s11为"123+456很方便吧abc"

     由于这种特性，使得"$"操作方法深受程序员的喜爱。不过，这种便捷性牺牲了部分性能，编译器在背后需要做一些类型转换操作。

     StringBuilder的内部字符串是可变的，当容纳不下的时候，它会扩大容量，因此在字符串比较多、操作频繁、性能要求比较高的时候，可以考虑这种方法。不过，相比“+”、"$"操作方法，StringBuilder需要较多的敲键盘次数。

二、“+”、"$"和StringBuilder三种方法比较

     从操作时间和对内存的使用情况，对三种方法进行比较。计算时间时，可以使用System.Diagnostics中的Stopwatch进行计时。计算内存时，则可以使用System.Diagnostics中的性能组件PerformanceCounter。详情可参考代码。

     操作步骤为：1）给出一段文本和循环次数；2）调用GC.Collect()进行垃圾回收；3）统计期初内存使用情况；4）使用某种连接方法进行连接；5）统计期末内存使用情况；6）计算差值。

比较结果：

        由上面的截图可以看出，对字符串“查找所有应用程序标题”连接50000次，“+”所用时间为12秒、所用内存为12MB，"$"方法所用时间为25秒、所用内存为7MB，StringBuilder方法所用时间为4毫秒，所用内存为1MB，可见，从时间上来看，“$”方法最差，StringBuilder最好，二者相差6000倍；从内存上看，"+"方法最差，StringBuilder方法最好，二者相差12倍。

       结论：在字符串较小、使用频率很低的场合，使用“+”或"$"都行，如果连接的数据类型都是字符串，则推荐用"+"，如果有多种类型，则推荐用"$"；在字符串连接频繁的场合，例如循环内部连接字符串，则推荐使用StringBuilder。

       文章和代码完全原创，错误之处在所难免，请指正。可以去本人的贡献资源里下载代码。