Язык программирования C#9 и платформа .NET5

  .locals init (string V_0)
  IL_0000: nop
  IL_0001: ldstr "My other string"
  IL_0006: stloc.0
  IL_0007: ldstr "New string value" /* 70000B3B */
  IL_000c: stloc.0
  IL_000d: ldloc.0
  IL_0013: nop
  IL_0014: ret
 } // end of method Program::StringsAreImmutable2

Хотя низкоуровневые детали языка CIL пока подробно не рассматривались, обратите внимание на многочисленные вызовы кода операции ldstr ("load string" — "загрузить строку"). Попросту говоря, код операции ldstr языка CIL загружает новый объект string в управляемую кучу. Предыдущий объект string, который содержал значение "Му other string", будет со временем удален сборщиком мусора.

Так что же в точности из всего этого следует? Выражаясь кратко, класс string может стать неэффективным и при неправильном употреблении приводить к "разбуханию" кода, особенно при выполнении конкатенации строк или при работе с большими объемами текстовых данных. Но если необходимо представлять элементарные символьные данные, такие как номер карточки социального страхования, имя и фамилия или простые фрагменты текста, используемые внутри приложения, тогда тип string будет идеальным вариантом.

Однако когда строится приложение, в котором текстовые данные будут часто изменяться (подобное текстовому процессору), то представление обрабатываемых текстовых данных с применением объектов string будет неудачным решением, т.к. оно практически наверняка (и часто косвенно) приведет к созданию излишних копий строковых данных. Тогда каким образом должен поступить программист? Ответ на этот вопрос вы найдете ниже.

Использование типа System.Text.StringBuilder

С учетом того, что тип string может оказаться неэффективным при необдуманном использовании, библиотеки базовых классов .NET Core предоставляют пространство имен System.Text. Внутри этого (относительно небольшого) пространства имен находится класс StringBuilder. Как и System.String, класс StringBuilder определяет методы, которые позволяют, например, заменять или форматировать сегменты. Для применения класса StringBuilder в файлах кода C# первым делом понадобится импортировать следующее пространство имен в файл кода (что в случае нового проекта Visual Studio уже должно быть сделано):

 // Здесь определен класс StringBuilder:
 using System.Text;

Уникальность класса StringBuilder в том, что при вызове его членов производится прямое изменение внутренних символьных данных объекта (делая его более эффективным) без получения копии данных в модифицированном формате. При создании экземпляра StringBuilder начальные значения объекта могут быть заданы через один из множества конструкторов. Если вы не знакомы с понятием конструктора, тогда пока достаточно знать только то, что конструкторы позволяют создавать объект с начальным состоянием при использовании ключевого слова new. Взгляните на следующий пример применения StringBuilder:

 static void FunWithStringBuilder
 {
  Console.WriteLine("=> Using the StringBuilder:");
  StringBuilder sb = new StringBuilder("**** Fantastic Games ****");
  sb.Append("\n");
  sb.AppendLine("Half Life");
  sb.AppendLine("Morrowind");
  sb.AppendLine("Deus Ex" + "2");
  sb.AppendLine("System Shock");
  Console.WriteLine(sb.ToString);
  sb.Replace("2", " Invisible War");
  Console.WriteLine(sb.ToString);
  Console.WriteLine("sb has {0} chars.", sb.Length);
  Console.WriteLine;
 }

Здесь создается объект StringBuilder с начальным значением "**** Fantastic Games ****". Как видите, можно добавлять строки в конец внутреннего буфера, а также заменять или удалять любые символы. По умолчанию StringBuilder способен хранить строку только длиной 16 символов или меньше (но при необходимости будет автоматически расширяться): однако стандартное начальное значение длины можно изменить посредством дополнительного аргумента конструктора:

 // Создать экземпляр StringBuilder с исходным размером в 256 символов.
 StringBuilder sb = new StringBuilder("**** Fantastic Games ****", 256);

При добавлении большего количества символов, чем в указанном лимите, объект StringBuilder скопирует свои данные в новый экземпляр и увеличит размер буфера на заданный лимит.

Сужающие и расширяющие преобразования типов данных

Теперь, когда вы понимаете, как работать с внутренними типами данных С#, давайте рассмотрим связанную тему преобразования типов данных. Создайте новый проект консольного приложения по имени TypeConversions и добавьте его в свое решение. Приведите код к следующему виду:

 using System;
 Console.WriteLine("***** Fun with type conversions *****");
 // Сложить две переменные типа short и вывести результат.
 short numb1 = 9, numb2 = 10;
 Console.WriteLine("{0} + {1} = {2}",
  numb1, numb2, Add(numb1, numb2));
 Console.ReadLine;
 static int Add(int x, int y)
 {
  return x + y;
 }

Легко заметить, что метод Add ожидает передачи двух параметров int. Тем не менее, в вызывающем коде ему на самом деле передаются две переменные типа short. Хотя это может выглядеть похожим на несоответствие типов данных, программа компилируется и выполняется без ошибок, возвращая ожидаемый результат 19.

Причина, по которой компилятор считает такой код синтаксически корректным, связана с тем, что потеря данных в нем невозможна. Из-за того, что максимальное значение для типа short (32 767) гораздо меньше максимального значения для типа int (2 147 483 647), компилятор неявно расширяет каждое значение short до типа int. Формально термин расширение используется для определения неявного восходящего приведения которое не вызывает потерю данных.