浅谈C#中字符串是不可变的吗

string str1 = "hello";
str1 = str1 + " world";  // 实际上创建了新的字符串对象

// 验证不可变性
string original = "abc";
string modified = original;
modified = "xyz";  // 不会影响original

console.writeline(original);  // 输出: abc
console.writeline(modified);  // 输出: xyz

// 多个线程可以安全地读取同一个字符串
string sharedstring = "shared data";

// 线程1
task.run(() => console.writeline(sharedstring));

// 线程2  
task.run(() => console.writeline(sharedstring.length));

// 无需同步锁，因为字符串不会被修改

dictionary<string, int> cache = new dictionary<string, int>();

string key = "user_profile";
cache[key] = 123;

// 由于字符串不可变，哈希值在生命周期内保持不变
// 可以安全地用作字典键
int value = cache[key];  // 快速查找

string a = "hello";
string b = "hello";
string c = new string("hello".tochararray());

console.writeline(object.referenceequals(a, b));  // true - 指向同一对象
console.writeline(object.referenceequals(a, c));  // false - 不同对象

// clr会自动驻留字面量字符串，节省内存

// 敏感数据保护
string password = "mysecret123";

// 传递字符串给其他方法时，不用担心被意外修改
processpassword(password);

void processpassword(string pwd)
{
    // 即使这里尝试修改，也不会影响原始字符串
    pwd = "changed";  // 只影响局部变量
}

string text = "hello";

// 以下操作都创建新的字符串对象
string upper = text.toupper();        // "hello" - 新对象
string replaced = text.replace('l', 'x'); // "hexxo" - 新对象
string substring = text.substring(1);     // "ello" - 新对象

console.writeline(text);  // 仍然是 "hello"

// 低效的方式 - 创建多个临时对象
string result = "";
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    result += i.tostring();  // 每次循环都创建新字符串
}

// 高效的方式 - 使用 stringbuilder
stringbuilder sb = new stringbuilder();
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
    sb.append(i.tostring());
}
string efficientresult = sb.tostring();

graph td
    a[原字符串: "hello"] --> b[执行 text.toupper]
    b --> c[创建新字符串: "hello"]
    a --> d[原字符串保持不变]
    c --> e[返回新字符串引用]
    
    f[多次字符串连接] --> g[产生大量临时对象]
    g --> h[性能下降]
    f --> i[使用stringbuilder]
    i --> j[最小化对象创建]

// 构建复杂字符串
stringbuilder sb = new stringbuilder();
sb.append("hello");
sb.append(" ");
sb.append("world");
sb.appendline();
sb.appendformat("today is {0:yyyy-mm-dd}", datetime.now);

string finalstring = sb.tostring();

string name = "alice";
int age = 25;

// 更清晰的字符串构建
string message = $"{name} is {age} years old";

string original = "   hello world   ";

// 链式调用 - 每个方法返回新字符串
string processed = original.trim()
                          .toupper()
                          .replace("world", "c#");
                          
console.writeline(processed);  // "hello c#"
console.writeline(original);   // "   hello world   " (不变)

// 配置文件路径处理
string basepath = @"c:\program files\myapp";
string configfile = path.combine(basepath, "config.xml");

// basepath 保持不变，可以安全地在其他地方使用
logmessage($"base path: {basepath}");
loadconfiguration(configfile);