.NET 字串深度解析：比較操作陷阱與進階應用（下）

前言

前兩節介紹了字串的「恆定性」與「駐留性」。若你以為已掌握字串精髓，請繼續閱讀第 3、4 節，驗證你的理解深度。

第三節：有趣的比較操作——10 組代碼實戰

以下 10 段代碼透過值比較（Equals）與引用比較（ReferenceEquals），揭示字串駐留機制的微妙行為。建議先自行預測輸出，再對照解析。

代碼一：字面量直接賦值

string a = "str_1";
string b = "str_1";
Response.Write(a.Equals(b));        // True：值相同
Response.Write(ReferenceEquals(a,b)); // True：駐留機制，引用同一記憶體

代碼二：變量拼接 vs 字面量

string a = "str_1str_2";
string b = "str_1";
string c = "str_2";
string d = b + c;
Response.Write(a.Equals(d));        // True：值相同
Response.Write(ReferenceEquals(a, d)); // False：變量拼接產生新物件，駐留失效

代碼三：常量拼接

string a = "str_1str_2";
string b = "str_1" + "str_2";
Response.Write(a.Equals(b));        // True
Response.Write(ReferenceEquals(a, b)); // True：編譯期常量折疊，駐留生效

關鍵點：若為「常量 + 變量」拼接，駐留機制失效。

代碼四：String.Copy 產生新物件

string a = "str_1";
string b = String.Copy(a);
Response.Write(a.Equals(b));        // True
Response.Write(ReferenceEquals(a, b)); // False：Copy 產生新物件

代碼五：String.Intern 手動駐留

string a = "str_1";
string b = String.Copy(a);
b = String.Intern(b);
Response.Write(a.Equals(b));        // True
Response.Write(ReferenceEquals(a, b)); // True：Intern 將 b 駐留至字串池

代碼六：== 運算子與引用比較

string a = "str_1";
string b = String.Copy(a);
string c = "str_1";
Response.Write((object)a == (object)b); // False：強制轉 object，比較引用
Response.Write((object)a == (object)c); // True：駐留機制，引用相同

代碼七：== 運算子的重載行為

string a = "str_1";
string c = "str_1";
Response.Write(a == c); // True

解析：雖然 string 為引用類型，但 == 已被重載為 Equals，故比較的是值而非引用位址。

代碼八：new string() 建構式

string a = "a";
string b = new string('a', 1);
Response.Write(a.Equals(b));        // True：值相同
Response.Write(ReferenceEquals(a, b)); // False：new 建構式繞過駐留

代碼九：Intern 修正 new string()

string a = "a";
string b = new string('a', 1);
Response.Write(a.Equals(string.Intern(b)));  // True
Response.Write(ReferenceEquals(a, string.Intern(b))); // True：Intern 強制駐留

代碼十：Substring 產生新物件

string a = "str";
string b = "str_2".Substring(0,3);
Response.Write(a.Equals(b));        // True
Response.Write(ReferenceEquals(a, b)); // False：Substring 產生新物件

思考題：此段代碼共產生幾個 string 物件？（答案：3 個——"str"、"str_2"、"str"）

第四節：藝海拾貝——常見問題彙總

1. "string = " vs "new string()" 差異

string test = "a";           // 編譯期放入常量池，有駐留
string test = new string('a', 1); // 運行期堆上建立，無駐留

2. string vs String

string 是 C# 基元類型關鍵字，String 是 System.String 完整類型名。編譯為 IL 時完全相同：

// C#
string str_test = "test";
System.String Str_test = "test";

// IL
ldstr "test"
stloc.0
ldstr "test"
stloc.1

差異僅在語義層面：string 類似 int 的基元別名；System.String 是 FCL 類型名，兩者直接對應。

3. StringBuilder 高效構建字串

適用於大量字串拼接場景。StringBuilder 內部維護可變字元陣列 m_StringValue，ToString() 返回其引用。若修改後再次呼叫 ToString()，會建立新字串，原返回字串不受影響。

兩大核心欄位：

• m_MaxCapacity：最大容量（預設 Int32.MaxValue），指定後不可變
• m_StringValue：內部字元陣列，實際字串存儲

掌握這些秘密，你對 string 的認識將全面升級！