StringBuilder的實現與技巧

寒-寒發表於2015-09-07

StringBuilder的實現與技巧

在上一篇進一步瞭解String 中,發現了string的不便之處,而string的替代解決方案就是StringBuilder的使用..它的使用也很簡單System.Text.StringBuilder sb = new System.Text.StringBuilder();這樣就初始化了一個StringBuilder ..之後我們可以通過Append()來追加字串填充到sb中..在你初始化一個StringBuilder 之後,它會自動申請一個預設的StringBuilder 容量(預設值是16),這個容量是由Capacity來控制的.並且允許,我們根據需要來控制Capacity的大小,也可以通過Length來獲取或設定StringBuilder 的長度..
先來看Length的用法:

System.Text.StringBuilder sb = new System.Text.StringBuilder();
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sb.Append( "123456789" );//新增一個字串
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sb.Length = 3;//設定容量為3
4

Console.WriteLine( sb.ToString() );//這裡輸出:123
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sb.Length = 30;//重新設定容量為30
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Console.WriteLine( sb.ToString() + ",結尾");//這裡在原來字串後面補齊空格,至到Length的為30
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Console.WriteLine( sb.Length );//這裡輸出的長度為30

通過上面的程式碼,我們可以看出如果StringBuilder 中的字元長度小於Length的值,則StringBuilder 將會用空格硬填充StringBuilder ,以滿足符合長度的設定..如果StringBuilder 中的字元長度大於Length的值,則StringBuilder 將會擷取從第一位開始的Length個字元..而忽略超出的部分..

再來看看最重要的部分Carpacity的用法:

System.Text.StringBuilder sb = new System.Text.StringBuilder();//初始化一個StringBuilder
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Console.Write( "Capacity:" + sb.Capacity );//這裡的Capacity會自動擴大
3

Console.WriteLine( "\t Length:" + sb.Length );
4

sb.Append( '1',17 );//新增一個字串,這裡故意新增17個字元,是為了看到Capacity是如何被擴充的
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Console.Write( "Capacity:" + sb.Capacity );//這裡的Capacity會自動擴大
7

Console.WriteLine( "\t Length:" + sb.Length );
8

sb.Append( '2',32 );//新增一個字串
10

Console.Write( "Capacity:" + sb.Capacity );//這裡的Capacity會自動擴大
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Console.WriteLine( "\t Length:" + sb.Length );
12

sb.Append( '3',64 );//新增一個字串
14

Console.Write( "Capacity:" + sb.Capacity );//這裡的Capacity會自動擴大
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Console.WriteLine( "\t Length:" + sb.Length );
16

//注意這裡:如果你取消Remove這步操作,將會引發ArgumentOutOfRangeException異常,因為當前容量小於
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//Length,這在自己控制StringBuilder的時候務必要注意容量溢位的問題
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sb.Remove(0,sb.Length);//移出全部內容,再測試
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sb.Capacity = 1;//重新定義了容量
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sb.Append( 'a',2 );
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Console.Write( "Capacity:" + sb.Capacity );//這裡的Capacity會自動擴大
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Console.WriteLine( "\t Length:" + sb.Length );
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sb.Append( 'b',4 );
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Console.Write( "Capacity:" + sb.Capacity );//這裡的Capacity會自動擴大
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Console.WriteLine( "\t Length:" + sb.Length );
30

sb.Append( 'c',6 );
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Console.Write( "Capacity:" + sb.Capacity );//這裡的Capacity會自動擴大
33

Console.WriteLine( "\t Length:" + sb.Length

上面的程式碼輸出的結果:

Capacity:16 Length:0 //輸出第一次,預設的Capacity是16
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Capacity:32 Length:17 //第二次,我們故意新增了17個字元,於是Capacity=Capacity*2
3

Capacity:64 Length:49 //繼續超出,則Capacity=Capacity*2
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Capacity:128 Length:113
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Capacity:3 Length:2 //清空內容後,設定Capacity=1,重新新增了字元
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Capacity:7 Length:6 //後面的結果都類似
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Capacity:14 Length:12

從上面的程式碼和結果可以說明StringBuilder中容量Capacity是如何增加的:建立一個StringBuilder之後,預設的Capacity初始化為16,接著我們新增17個字元,以方便看到Capacity的擴充後的值..大家在修改Capacity的時候,一定要注意21行的註釋,一定要確保Capacity >= Length,否則會引發ArgumentOutOfRangeException異常...看完結果,就可以推斷出Capacity的公式:
if ( Capacity < Length && Capacity > 0 ){
Capacity *= 2;
}
OK..看到公式就明白了..StringBuilder是以當前的Capacity*2來擴充的..所以,在使用StringBuilder需要特別注意,尤其是要拼接或追加N多字元的時候,要注意技巧的使用,可以適當的,有預見性的設定Capacity的值,避免造成過大記憶體的浪費,節約無謂的記憶體空間..例如,下列程式碼就可以根據情況自動的擴充套件,而避免了較大的記憶體浪費.