C#中字符串的内部表示方式

Question

我只是想确认一下：

string x = "";   
char Char = x[0];  // throws exception: "Index was outside the bounds of the array"

这意味着字符串实际上被视为字符数组，对吗？（至少在内部是这样的。）

- Petr

Answer 1

C#语言规范不保证字符串的内部表示。但是，它实现了索引运算符，为字符串中的每个字符提供一个char。请注意，语言规范并未说明内部表示，因此这可能会更改。它说字符串必须作为char序列工作。MSDN指出，字符串是用于表示文本的Unicode字符的连续集合。String对象是表示字符串的System.Char对象的连续集合。所以在这种情况下，我们现在谈论的是CLR而不是语言。System.String--但即使在那里，他们也不保证数组，只保证连续集合。使用链接列表实现字符串，并且索引器在列表中向前移动n个空间将足以满足语言要求。IList也将满足要求，而IList不必支持数组。

- David Pfeffer

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“序列集合”不等同于“数组”。我认为你应该撤回你的负评。 - Steve Townsend

在规范性 ECMA 文档中唯一的限制是关于字符缓冲区，而不是特定的 System.Array 实例：System.String 的实现必须包含一个可变长度的字符缓冲区，位于字符串对象开头固定数量的字节之后。 - Julien Roncaglia

是否为数组并不是问题 - 显然它是一个数组。问题是它是否必须是一个数组，我在文档中没有看到任何说明。 - David Pfeffer

@Steve 我没有看到问题被限制在托管代码的任何地方。事实上，这个问题涉及到内部表示，可能超出了托管代码的范围。 - Bear Monkey

您IP地址为143.198.54.68，由于运营成本限制，当前对于免费用户的使用频率限制为每个IP每72小时10次对话，如需解除限制，请点击左下角设置图标按钮（手机用户先点击左上角菜单按钮）。 - Drew Noakes

Answer 2

根据 @JaredPar 在 本站其他地方 的说法：

创建的基础字符串也需要一个连续的内存块，因为它被表示为字符数组（数组需要连续的内存）。

我确定您不应该依赖此作为接口的一部分，但是如果此语句正确，则实现是一个数组。就 char-strings 和 Microsoft 支持管理和本机语言之间的高效互操作所知，这对我来说是有道理的。 MSDN 只是说了这个，它并不保证存储是一个数组。

一个字符串是一个用于表示文本的 Unicode 字符的顺序集合。String 对象是表示字符串的 System.Char 对象的顺序集合。String 对象的值是顺序集合的内容，并且该值是不可变的（即只读）。

- Steve Townsend

Answer 3

你可能会发现这个MSDN文档有帮助。

简而言之，字符串是“作为Char对象的顺序只读集合存储的”

是的，它可以像char数组一样访问。因此，如果X包含除String.Empty以外的值，则char Char=X[0];代码将返回字符串的第一个字符。

- NotMe

Answer 4

据我所知，那是正确的。顺便说一下，这里有一个页面，包含关于字符串的所有你想知道的内容：

- Jeen Broekstra

Answer 5

C#只是一种编程语言。在 .Net 框架的 BCL 中，字符串关键字是 System.String 的别名。可以非常安全地假设，在内部 String 是一个字符数组。来自 MSDN 的描述：

字符串是用于表示文本的 Unicode 字符序列。String 对象是表示字符串的 System.Char 对象的顺序集合。

- Bear Monkey

Answer 6

这取决于你所说的“数组”的含义。

如果你指的是一般计算概念中的随机访问、固定长度、整数可索引对象集合，那么字符串可以被认为是完全像那样的。 (一般计算概念通常包括在内存中连续，但除了在不安全代码中使用指针等少数情况外，在C#方面并没有太多意义)。

如果你指的是语言定义的C#实现这个概念，char[]，那么实际上两者是不同的东西。

实际上，System.String确实被实现为一个char数组，但它不一定非得这样。

除了语言细节之外，实际应用：

如果您想对字符串执行与char[]相同的操作，则通常可以使用此方法（尤其是，字符串是只读的），并且往往是最有效的方法，只要概念上非常简单。特别是，使用foreach和使用在0和str.Length - 1之间移动的索引效果很好。同样，许多可以在char[]上执行的操作也可以在string上执行，例如CopyTo()和强制转换为IEnumerable<char>。

如果您确实需要一个字符数组，则需要调用ToCharArray()。

- Jon Hanna