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2020
10-08

C#中的char、string和StringBuilder的使用详解

char 字符

char代表一个Unicode字符，它是System.Char的别名

char someChar = 'a';//定义了一个字符
char newLine= '\n';//这是一个换行符

System.Char定义了一组静态方法：

  • ToUpper 将指定的字符转换为等效的大写形式
  • ToLower 将指定的字符转换为等效的小写形式
  • IsWhiteSpace 判断指定的字符是否为空白字符
  • ……

例子：

Console.WriteLine(char.ToUpper('c'));//输出的是一个大写的C
Console.WriteLine(char.ToLower('c'));//输出的是还是它自己
Console.WriteLine(char.ToUpper('C'));//输出的是还是它自己
Console.WriteLine(char.ToLower('C'));//输出的是一个小写的c
Console.WriteLine(char.IsWhiteSpace('c'));//输出为False
Console.WriteLine(char.IsWhiteSpace('\t'));//输出为True
Console.WriteLine(char.IsWhiteSpace(' '));//输出为True

可以通过char或者System.Char来调用

例子：

Console.WriteLine(char.ToUpper('c'));//输出的是一个大写的C
Console.WriteLine(System.Char.ToUpper('c'));//输出的是一个大写的C

现在这边会有一个问题，可能会引起一个bug，就是ToUpper，ToLower会遵循用户的地区设置，例如，char.ToUpper('i') == 'I'，这句话在土耳其地区设置里就会返回False。

解决办法就是使用culture-invariant版本的方法，总会应用英语的Culture

  • ToUpperInvariant
  • ToLowerInvariant

例子：

//使用固定区域性的大小写规则，不依赖于区域性的设置，以下这两种方式是等价的
Console.WriteLine(char.ToUpperInvariant('i'));//输出的是大写的I
Console.WriteLine(char.ToUpper('i', CultureInfo.InvariantCulture));

char是16bit的，足够代表基本多语言平面的任何Unicode字符，如果超出这个范围，那么必须使用surrogate pairs。

string 字符串

  • string是System.String的别名
  • string是不可变的
  • string是字符的序列

如何构建string

例子：

string s1 = "Hello";
string s2 = "First Line\r\nSecond Line";
string s3 = @\\server\fileshare\helloworld.cs;

创建重复字符的字符串

使用string的构造函数创建一个重复指定次数的字符的字符串。

例子：

Console.WriteLine(new string('*', 10));//输出的结果就是**********

可以从char数组构建字符串

例子：

char[] ca = "Hello".ToCharArray();
string s = new string(ca);

ToCharArray的作用正好相反，把字符串转成字符数组。

string的构造函数也被重载用来接收各种（不安全的）指针类型，目的是从像char*这样的类型创建字符串。

Null 和 空string

空string的长度是0，通过literal或string.Empty静态字段来创建

相等性比较的例子：

string empty = "";
Console.WriteLine(empty == ""); // True
Console.WriteLine(empty == string.Empty); // True
Console.WriteLine(empty.Length == 0); // True

string可以为null，因为是引用类型

string nullString = null;
Console.WriteLine(nullString == null); // True
Console.WriteLine(nullString == ""); // False
Console.WriteLine(nullString.Length == 0); // NullReferenceException

静态的string.IsNullOrEmpty通常用来判断字符串是否为空或者null，我习惯性使用IsNullOrWhiteSpace，这个判断字符串是否为空或者null或者空白的字符。

访问string里的字符

通过索引器

string str = "abcd";
char letter = str[1]; // letter = 'b'

string实现了IEnumerable<char>接口，所以可以foreach里面的每个元素

// 分别依次输出字符1 、2 、3
foreach (var item in "123")
{
  Console.WriteLine(item);
}

在string里进行搜索

最简单的方法包括：StartsWith，EndsWith和Contains。返回的是true或者false。

Console.WriteLine("HelloWorld.cs".EndsWith(".cs")); // 返回结果为True
Console.WriteLine("HelloWorld.cs".Contains("World")); // 返回结果为True
Console.WriteLine("HelloWorld.cs".EndsWith(".CS")); // 返回结果为False
Console.WriteLine("HelloWorld.cs".Contains("world")); // 返回结果为False

StartsWith，EndsWith的重载方法允许你指定一个StringComparison枚举或一个CultureInfo对象，以便控制大小写和区域文化的敏感性，默认使用当前本地化的区域设置（locale），并且区分大小写。

Console.WriteLine("HelloWorld.cs".StartsWith("hello", StringComparison.InvariantCultureIgnoreCase)); // 返回结果为True

Contains没有提供类似的重载方法，但是你可以使用IndexOf方法，它会返回给定字符/子字符串在被搜索字符串里的首个位置。

同时，IndexOf提供了重载方法，它可以接收一个起始位置参数（开始搜索的索引值），以及一个StringComparison枚举

Console.WriteLine("abcde".IndexOf("cd")); // 结果为2
Console.WriteLine("abcde abcde".IndexOf("CD", 6, StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase)); // 结果为8

LastIndexOf，它和IndexOf类似，但是它是反向搜索

IndexOfAny，它会返回一组字符里任意一个元素的第一个匹配的位置。

Console.WriteLine("abc,de f".IndexOfAny(new char[] { ' ', ',' })); // 结果为3
Console.WriteLine("sdgp5jesu5fa9afe0".IndexOfAny("0123456789".ToCharArray())); // 结果为4

LastIndexOfAny，功能类似，方向相反

操纵或者控制 string

因为string是不可变的，所以所有操纵string的方法返回的都是一个新的string，原来的string是原封不动的。

Substring，会抽取字符串的一部分出来。

string left3 = "12345".Substring(0, 3); // 结果就是123
string mid3 = "12345".Substring(1, 3); // 结果为234
//如果忽略长度，那么就从起始位置一直到字符串的最后
string end3 = "12345".Substring(2); // 结果为345

Insert、Remove，在指定的位置插入、移除字符串。

string s1 = "helloworld".Insert(5, ","); // 结果为hello,world
string s2 = s1.Remove(5, 1); // 结果为helloworld

PadLeft、PadRight，会使用指定的字符（没有指定就是空格）填充string，以达到指定的长度（如果string原本长度就长于指定的长度，那么它就不变）。

Console.WriteLine("12345".PadLeft(10, '*')); // 输出结果就是*****12345
Console.WriteLine("12345".PadLeft(10)); // 输出结果就是   12345

TrimStart，TrimEnd从开始或结尾移除指定的字符（默认是空白符：空格，tab，换行以及Unicode里相应的变种）。

Trim，会把开始和结尾的空白字符都移除。

Console.WriteLine("  abc \r\n ".Trim().Length); // 结果为3

Replace，替换所有指定的字符/字符串，（非重叠的）。

Console.WriteLine("hello world".Replace(" ", " | ")); // 结果为hello | world
Console.WriteLine("hello world".Replace(" ", "")); // 结果为helloworld

ToUpper，ToLower，返回string的大/小写等等效形式。默认情况下也遵循用户当前的语言设定，与上面的char的方法一样，不再赘述。

拆分、合并字符串

Split方法可以拆分字符串。

  • 默认使用空格作为分隔符
  • 重载方法可以接收param字符数组，或string作为分隔符
  • 可选接收StringSplitOptions枚举作为参数，有个选项可以移除空的字符串
string[] words = "my name is bob".Split();
//打印结果依次输出my name is bob四个单词
foreach (var item in words)
{
  Console.WriteLine(item);
}
string[] split1 = "123-abc".Split('-');
//打印结果依次输出123和abc两个字符串
foreach (var item in split1)
{
  Console.WriteLine(item);
}
string[] split2 = "123-abc-".Split(new char[] { '-' }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);
//打印结果依次输出123和abc两个字符串，最后一个空项会被移除
foreach (var item in split2)
{
  Console.WriteLine(item);
}

Join（静态）方法，功能与Split相反，用于合并成一个字符串，它需要一个分隔符和字符串数组。

string[] words = "my name is bob".Split();
Console.WriteLine(string.Join(",", words)); // 输出结果为一个字符串my,name,is,bob

Concat（静态）方法，和Join类似，但是只接收params string数组作为参数，无需分隔符。和+的效果一样，起始编译器就是把它翻译成+。

string str1 = string.Concat("hello", "world"); // 结果为helloworld
string str2 = "hello" + "world"; // 结果为helloworld

String.Format 和 复合格式的string

Format（静态）方法，提供了一个方便的方式来构建嵌入变量的字符串，嵌入的变量/值可以是任何类型，Format会调用它们的ToString方法。

含有嵌入变量的string就叫做复合格式string（composite format string）。

当你调用String.Format的时候，你就得传入一个复合格式string，后边跟着它里面嵌入的这些变量。

string composite = "ab{0}cd{1}e";
Console.WriteLine(string.Format(composite, "123", 456)); // 结果为ab123cd456e

大括号里的每个数字都叫做格式化项（format item），数值对应参数（argument）的位置，并且后边可以跟着：

  • 一个逗号，和一个要应用的最小宽度（通常用来对齐列，负数表示左对齐，正数表示右对齐）
  • 一个冒号，和一个格式化字符串（format string）
string composite = "Name={0, -20} Credit Limit={1,15:C}";
Console.WriteLine(string.Format(composite, "Bob", 500));
Console.WriteLine(string.Format(composite, "Elizatech", 20000));

结果如下：

从C#6开始，你可以使用字符串插值的方式（interpolated string literals）。

int value = 32;
Console.WriteLine($"abc{value}"); //结果为abc32

比较 string

在.NET里，用来比较两个string的概念有两个：

  • 相等性比较，Equality
  • 顺序比较，Order

相等性比较就是测试两个字符串实例在语义上是否相等。而顺序比较是指在正序倒序排列的时候，谁应该出现在前面。

相等性比较不是顺序比较的子集。

对于字符串相等性的比较来说，可以使用：

  • == 运算符
  • string的某个Equals方法（这种方式有很多选项）

上述两种方式还有一个重要的差别就是，如果string变量转换成了object对象，那么==运算符就不再可靠了。

对于字符串的顺序比较来说，可以使用：

  • 实例的CompareTo方法
  • 静态的Compare和CompareOrdinal方法。第一个值在第二个值的后边，返回正数，第一个值在第二个值的前边，返回负数，两个值并列，返回0。

序数 VS 文化 比较（Ordinal VS Culture Comparison）

有两个基本的算法用来做string比较：

  • Ordinal
  • Culture-sensitive

Ordinal比较，会把字符解析成数字（根据它们的Unicode数值），例如：A 是 U+0041，a 是 U+0061。

Culture-sensitive比较，通过引用特定的字母表来解析字符。

两个常用或者特殊的Culture：

  • 当前的Culture
  • Invariant Culture

对于相等性比较而言，Ordinal和Culture-specific算法都有用。而对于顺序比较来说，更倾向于culture-specific比较（文化相关的），按字母表对string进行排序，所以肯定需要一个字母表。

Ordinal依赖于Unicode的Code point数值，英文字母正好是字母表的顺序，不知道是这么设计的还是巧合。

例子：

如果考虑大小写，对一下三个字符串排序：

"Ada", "Tom", "ada"

Invariant Culture算法的排序结果是："ada", "Ada","Tom"

Invariant Culture算法封装了字母表，并且认为大写字母所对应的小写字母是相邻的（aAbBcC…）。

Ordinal算法的排序结果是："Ada","Tom", "ada"

Ordinal算法里，大写字母都在前面，小写字母都在后面（A…Z，a…z）。

尽管Ordinal算法有一定限制，但是==运算符在进行string相等性比较的时候，总会考虑ordinal大小写。实例版的string.Equals方法如果不传参数的话，效果也是一样，这就是string类型的默认的相等性比较行为。

Ordinal算法被string的==和Equals函数选择，是因为它的高效和确定性。

下面这两个方法可以设定是否考虑Culture和大小写进行string比较：

public static bool Equals(String a, String b, StringComparison comparisonType);
public bool Equals(String value, StringComparison comparisonType);

静态版本的方法优势在于：如果两个字符串有null的情况，那么仍然可以正常工作。

StringComparison有哪些值呢：

下面我们来看几个例子：

Console.WriteLine("Hello" == "hello" ); // False
Console.WriteLine(string.Equals("Hello", "hello", StringComparison.OrdinalIgnoreCase)); // True

Console.WriteLine("u" == "ü"); // False
Console.WriteLine(string.Equals("u", "ü", StringComparison.CurrentCulture)); // ?

string排序比较，string的示例方法是CompareTo，会执行culture相关的、大小写相关的排序比较。与string的相等性比较不同，CompareTo没有使用Ordinal比较算法，对于排序来说，Culture敏感的算法更有用。

方法的定义：

public int CompareTo(String strB);

CompareTo实例方法实现了泛型IComparable接口，该接口在.NET里面是一个标准的比较协议。

而对于其它类型的比较，可以使用静态的Compare和CompareOrdinal方法。

所有的排序比较方法都会返回一个：正数/负数/0

第一个值在第二个值的后面，返回正数；第一个值在第二个值的前面，返回负数；两个值并列，返回0。

Console.WriteLine("Base".CompareTo("Auto")); // 返回1
Console.WriteLine("Base".CompareTo("Base")); // 返回0
Console.WriteLine("Base".CompareTo("China")); // 返回-1
Console.WriteLine("base".CompareTo("Base")); // 返回-1
Console.WriteLine(string.Compare("base", "Base", true)); // 返回0

CultureInfo 对象

使用CultureInfo对象，就可以插入任何一个字母表

CultureInfo这个类是定义在System.Globalization命名空间下的

CultureInfo german = CultureInfo.GetCultureInfo("de-DE");
Console.WriteLine(string.Compare("Müller", "Muller", false, german)); // 返回结果是1

StringBuilder

StringBuilder类（System.Text命名空间）代表的是可编辑或者叫可改变的字符串

使用StringBuilder，你可以Append追加、Insert插入、Remove移除和Replace替换子字符串，而不用替换整个StringBuilder。

StringBuilder的构造函数可可以接收一个初始化的string值，以及内部容量的初始大小（默认是16字符）。如果超过了这个大小，StringBuilder会自动重新改变其内部结构的大小（轻微的性能损耗）以适应最大容量（默认是int.MaxValue）。

AppendLine，会执行Append动作，区别在于此操作会自定添加一个换行（Windows环境下是"\r\n"）。

StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
stringBuilder.Append("123");
stringBuilder.Append("456");
Console.WriteLine(stringBuilder.ToString()); // 结果为123456
stringBuilder.AppendLine("789");
Console.WriteLine(stringBuilder.ToString()); // 结果是123456789后面换行了
stringBuilder.AppendLine("abc");
Console.WriteLine(stringBuilder.ToString());

AppendFormat，接收一个复合格式字符串，和string.Format一样。

StringBuilder还有一个Length属性，获取长度的属性。

StringBuilder还有一个索引器，用来读取每个字符的可写的索引器。

想要清除StringBuilder的内容，可以初始化一个新的StringBuilder，或者把Length属性设为0。但是把StringBuilder的Length属性设为0并没有缩小它的容量，它占用的内存大小是不变的，想要释放内容，必须要new一个，而且要保证原来的示例可以被GC。

到此这篇关于C#中的char、string和StringBuilder的使用详解的文章就介绍到这了,更多相关C# char、string和StringBuilder内容请搜索自学编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自学编程网！

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