Java中的Char和String有什么区别？

Question

作为AP计算机科学课程的一部分，我今年正在学习Java。阅读有关“Char”和“String”的内容时，我不明白为什么要使用“Char”，只能存储一个字符，而不是直接使用“String”，可以存储更多的字符。简而言之，“Char”只能存储单个字符，那么使用它的意义在哪里呢？

- user2708074

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反过来思考你的问题：如果你只想存储一个字符，为什么要使用字符串？ - MrLore

如果没有表示单个字符的方式，你该如何构建字符串？ - Justin Niessner

互操作性也是一个考虑因素，byte、char和其他原始数据类型是大多数编程语言中常见的数据结构。 - MadProgrammer

如果没有 char，您将如何实现 String？一个 char 使用两个字节，一个空的字符串使用 24 个字节。如果可以使用 char，则效率要高得多。 - Peter Lawrey

Answer 1

人们提到了内存问题，这是一个有效的问题，但我认为99%的情况下这不是非常重要的原因。 一个重要的原因是Java编译器会告诉你如果你犯了错误，这样就不需要自己去找出错误。

例如，如果你只想要一个变量来存储一个字符，你可以使用char来存储值，现在没有人可以将其他东西放在那里，否则便会出错。 如果你使用String，那么字符串中可能会有两个字符，即使你本打算永远不会出现这种情况也无济于事。 事实上，字符串中可能会有0个字符，这同样糟糕。 此外，所有使用String的代码都必须说“获取字符串的第一个字符”，而它可以简单地说“给我这个字符”。

一个比喻（可能你还不能理解）是，“为什么我要说一个Person有一个Name，而不是说Person有一个Name列表？” 原因相同。 如果你只希望一个Person有一个Name，那么给他一个Name列表会增加很多维护开销。

- Daniel Kaplan

Answer 2

你可以考虑这个比喻：你需要一个苹果。你更喜欢手里拿着一个苹果，还是一个大盒子，能装更多的苹果，但只需要一个苹果？

在只需要一个字符的情况下，使用基本数据类型 char 比使用类 String 更加方便。同时它也会减少很多额外的开销，因为 String 类需要存储很多额外的方法和信息来处理包含多个字符的字符串，仅仅为了只有一个字符而使用 String 类就太过浪费了。如果您想从两种类型的变量中读取字符，则可以使用以下代码：

// initialization of the variables
char character = 'a';
String string = "a";
// writing a method that returns the character
char getChar()
{
    return character; // simple!
}
char getCharFromString()
{
    return string.charAt(0); // complicated, could fail if there is no character
}

如果您觉得这段代码很复杂，可以忽略它。结论是使用String来表示一个字符过于复杂。

基本上，String类用于需要多个字符的情况。您也可以创建一个char数组，但这样您将无法使用String类中有用的方法，例如.equals()和.length()方法。

- RaptorDotCpp

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你会有 length。 - Dennis Meng

除非您的数组比实际字符数量大，否则请勿使用@DennisMeng。动态数组等 - Cruncher

我想那是真的。 - Dennis Meng

Answer 3

String是对象。对象总是放在动态存储器上。存储一个单字符的字符串至少需要一打字节。

char（而不是Char）是基本类型。它们占用固定的空间（2个字节）。在需要处理单个字符的情况下，创建一个单字符字符串会浪费资源。此外，当您期望看到单个字符时，使用字符串将要求验证传递的数据确实只有一个字符。这在必须极快的情况下是不可接受的，例如基于字符的输入和输出。

总之，您需要一个char，因为：

• 内存占用 - char比包含一个字符的String更小
• 处理速度 - 创建对象会带来开销
• 程序的可维护性 - 确定类型使您和代码读者知道应该存储在char变量中的数据类型更容易。

- Sergey Kalinichenko

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@Prabhaker 我对安全性并不是那么确定：由于其不可变性，String 也提供了相当不错的安全性。 - Sergey Kalinichenko

@Prabhaker 这是不同的观点 - 答案谈论的是字符数组，而不是单个字符。 - Sergey Kalinichenko

Answer 4

char 适用于只需要一个字符的情况，它占用更少的内存。还有其他多个应用程序可以使用单个字符。

char 是一种原始数据类型，而 string 是一个对象，它带来了更大的开销。

string 也由 char 组成，因此也要考虑这一点。

- user1231232141214124

Answer 5

char 是一种原始类型，而 String 是一个真正的 Object。在某些性能要求较高的情况下，你可能只想使用原始类型。

另一个需要使用 char 的情况是当你编写 Java 1.0 并且被分配创建 String 类的任务时！

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

- Rag

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Java 1.0 中没有 Comparable 接口。 - Cruncher

@Cruncher 字符串自Java 1.0以来就存在了。我粘贴的实现是来自JDK 7。 - Rag

似乎你是在说，如果你必须在Java 1.0中编写它，那么这可以用来实现String。 - Cruncher

如果你必须在Java中实现String，你可以使用char数组，而且char数组在Java 1中就已经存在了。 - Rag

Answer 6

Java中的所有内容都可以转换为原始类型。您可以使用原始类型编写任何程序。因此，您需要一种某种极简主义的文本存储方式。Char实际上也只是一个字节，被解释为字符。

另外，如果您想循环遍历字符串中的所有字符，则可以执行以下操作：

char[] chArr = str.toCharArray();

for(int i = 0 ; i < chArr.length ; i++)
{
    //do something with chArr[i];
}

如果尝试从字符串中截取一个确切的字符，这将会更加笨拙。

- Cruncher

Answer 7

因为char占用的内存较少！

而且，char被存储在内存中而不是作为引用值，因此从理论上讲，访问char更快（您以后会更了解）

***注意：当我刚开始编程时，我也曾有过同样的想法，即为什么要使用int，而可以使用long而不必担心大数。这告诉我你正在成为一个优秀的程序员！:)

- MobileMon

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需要明确的是，堆上的对象也是“存储在内存中”的，但会产生垃圾回收开销。本地基元类型分配在堆栈上，因此它们会自动消失。 - Rag

@BrianGordon 我的意思是强调对象必须存储引用值和它们的对象属性，这是双重麻烦。你提到的GC开销也很有道理。 - MobileMon

Answer 8

这里已经有很多答案了。虽然内存问题是合理的，但你必须意识到有时候你想直接操作字符。单词阶梯游戏，其中你尝试通过每次更改一个字符来将一个单词转换为另一个单词，这是我在编程课上必须完成的一个示例。拥有char类型可以让你一次操作一个字符。它还允许你将int分配给char，以映射到本地字符集。

你可以像char c = 97;这样做，这将打印出a。你可以做一些事情，比如递增一个字符从97到122，以打印出所有小写字符。有时这实际上是有用的。

- Vulcronos

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哇，谢谢！我会记住这个建议，用在以后的项目中 :) - user2708074