C#, Теория

C#. Класс StringBuilder. Методы класса StringBuilder. Примеры




Класс StringBuilder. Методы класса StringBuilder. Примеры

Содержание

Поиск на других ресурсах:

1. Особенности класса StringBuilder. Сравнение классов StringBuilder и String

Как известно, в языке программирования C# для работы со строками введен тип string, который соответствует классу System.String или String. Однако, при интенсивной работе со строками более целесообразно использовать класс System.Text.StringBuilder, который обеспечивает более высокую производительность в сравнении с классом String.

Отличие между классами String и StringBuilder состоит в следующем.

В случае с классом String, когда выполняется операция присваивания =

// выделение памяти для строчного литерала "Text1"
string s = "Text1";

// перераспределение памяти (выделение нового участка)
s = "Text2";

память для нового строчного литерала («Text2») перераспределяется по новому: выделяется новый участок памяти, в который копируется новая измененная строка. Память, выделенная под предыдущий фрагмент, в дальнейшем уничтожается сборщиком мусора (Garbage collector).

В классе StringBuilder при изменении строки-оригинала, память для новой строки выделяется только в случае, когда размер новой строки больше размера строки-оригинала. При этом, памяти выделяется в два раза больше предыдущего размера. Если размер новой строки меньше или равен размеру строки-оригинала, то память не перераспределяется. Такой механизм позволяет повысить быстродействие за счет уменьшения интенсивности (количества) выделения новых ресурсов и освобождения использованных ресурсов.

Вывод: при интенсивной работе со строками рекомендуется использовать класс StringBuilder, в других случаях рекомендуется использовать класс String (или string).

  ⇑

2. В каком пространстве имен объявлен класс StringBuilder?

Чтобы использовать сокращенное имя класса StringBuilder нужно предварительно подключить пространство имен System.Text

using System.Text;

Однако, можно непосредственно обращаться к имени класса с помощью строки System.Text.StringBuilder.

  ⇑

3. Операция присваивания = для класса StringBuilder

В классе System.Text.StringBuilder оператор присваивания не определен. Поэтому, при объявлении объекта класса StringBuilder

StringBuilder sb = new StringBuilder();

использовать оператор присваивания = для присваивания объекту значения

sb = "Hello world!"; // Ошибка компиляции

не удастся. В этом случае компилятор выдаст ошибку

Cannot implicitly convert type 'string' to System.String.StringBuilder

  ⇑

4. Операция присваивания одиночного символа по индексу в классах String и StringBuilder

Между классами System.String и System.Text.StringBuilder существует отличие при использовании операции присваивания по индексу одиночного символа.

Переменной (объекту) типа String нельзя присваивать одиночный символ по индексу как показано ниже

string s = "Some text";
s[5] = 'n'; // ошибка компиляции

Одиночный символ можно только прочитать

string s = "Some text";
char c = s[5]; // работает, c = 't'

В отличие от типа String, для типа StringBuilder отдельный символ может быть изменен по его индексу. Например

StringBuilder sb = new StringBuilder("Some text");
sb[5] = 'n'; // работает

  ⇑

5. Создание объекта класса StringBuilder. Примеры

Класс StringBuilder имеет несколько конструкторов, которые выделяют память а также инициализируют экземпляры этого класса. Ниже приведены примеры создания экземпляров класса (объектов) StringBuilder

using System.Text;

...

// 1. Создание объекта класса StringBuilder
StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
StringBuilder sb2 = new StringBuilder(10); // строка, длиной до 10 символов
StringBuilder sb3 = new StringBuilder("Hello world!"); // константная строка

...

  ⇑

6. Методы класса StringBuilder

В данном разделе рассмотрены методы класса StringBuilder, используемые наиболее часто.

6.1. Метод Append(). Добавить данные к текущему экземпляру

Метод Append() предназначен для добавления копии экземпляра некоторого типа к текущему экземпляру. Метод имеет много перегруженных реализаций для разных типов.

Ниже приведены примеры некоторых реализаций метода Append().

// Метод Append() - добавить данные любого из стандартных типов
// 1. Добавить строку типа string
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello ");
sb.Append("world!");
Console.WriteLine("sb = {0}", sb); // sb = Hello world!

// 2. Добавить строку типа StringBuilder
StringBuilder sb2 = new StringBuilder("abc");
StringBuilder sb3 = new StringBuilder("def");
sb2.Append(sb3);
Console.WriteLine("sb2 = {0}", sb2); // sb2 = abcdef

// 3. Добавить число типа double
StringBuilder sb4 = new StringBuilder("Pi = ");
double Pi = 3.141592;
sb4.Append(Pi);
Console.WriteLine("{0}", sb4); // Pi = 3.141592

// 4. Добавить переменную типа bool
StringBuilder sb5 = new StringBuilder();
sb5.Append(true);
Console.WriteLine("sb5 = {0}", sb5); // sb5 = True

  ⇑

6.2. Изменение отдельного символа в строке. Доступ по индексу

В отличие от типа string, в классе StringBuilder можно изменять отдельный символ по его индексу. Например.

// Изменить отдельный символ строки можно в отличие от типа String
StringBuilder sb = new StringBuilder("Text.");
sb[0] = 'N';
Console.WriteLine("sb = {0}", sb); // sb = Next.

  ⇑

6.3. Метод Insert(). Вставка строки в заданную позицию

Метод Insert() предназначен для вставки объектов разных типов в заданную позицию строки. Метод имеет много перегруженных реализаций. Во всех реализациях первый параметр метода задает позицию вставки.

Пример.

// Метод Insert() - вставка данных в исходную строку из заданной позиции
// 1. Вставка объекта типа string
StringBuilder sb1 = new StringBuilder("abcdef");
StringBuilder sb2 = sb1.Insert(1, "---");
Console.WriteLine("sb1 = {0}", sb1); // sb1 = a---bcdef
Console.WriteLine("sb2 = {0}", sb2); // sb2 = a-- - bcdef

// 2. Вставка объекта типа int
StringBuilder sb3 = new StringBuilder("Max = ");
sb3.Insert(sb3.Length, "256");
Console.WriteLine("{0}", sb3); // Max = 256

// 3. Вставка объекта типа double
StringBuilder sb4 = new StringBuilder();
sb4.Insert(0, Math.PI);
Console.WriteLine("Pi = {0}", sb4); // Pi = 3.141592653589793

  ⇑

6.4. Метод Remove(). Удаление из исходной строки диапазона символов

Метод Remove() используется для удаления из заданной строки диапазона символов начиная с заданной позиции. Метод получает два целочисленных параметра. Первый параметр указывает индекс начала, из которого удаляется строка. Второй параметр указывает количество удаляемых символов.

Пример.

// Метод Remove() - удаляет из исходной строки диапазон символов
StringBuilder sb = new StringBuilder("abcdefghi");
sb.Remove(2, 3); // удалить "cde"
Console.WriteLine("sb = {0}", sb); // sb = abfghi

StringBuilder sb2 = new StringBuilder("01234567890");
sb2.Remove(0, 5);
Console.WriteLine("sb2 = {0}", sb2); // sb2 = 567890

  ⇑

6.5. Метод Replace(). Заменяет символ/подстроку в исходной строке

Метод Replace() используется для замены подстроки в строке. Метод работает как для одиночных символов так и для строк. Метод имеет несколько перегруженных реализаций, среди которых выделяются четыре нижеследующие:

  • замена одного символа типа char на другой символ типа char;
  • замена одного символа типа char на другой символ типа char начиная с заданной позиции и в заданном диапазоне;
  • замена одной строки типа string на другую строку типа string;
  • замена одной строки типа string на другую строку типа string начиная с заданной позиции и в заданном диапазоне.

Пример.

// Метод Replace() - заменяет символ/подстроку в исходной строке
// на заданный символ/подстроку

// 1. Реализация Replace(char, char) - замена одного символа на другой
StringBuilder sb = new StringBuilder("Solution");
sb.Replace('o', '+');
Console.WriteLine("sb = {0}", sb); // sb = S+luti+n

// 2. Реализация Replace(char, char, int, int)
StringBuilder sb2 = new StringBuilder("0123456789");

// Замена символа '2' на '0'
// просмотр строки начинается с позиции 0 до позиции 3
sb2.Replace('2', '+', 0, 3); // sb2 = 01+3456789
Console.WriteLine("sb2 = {0}", sb2);

// Записать в строку новое значение
sb2.Clear();
sb2.Insert(0, "200+20+2=222");

// заменить в строке все символы '2' на символы '3'
sb2.Replace('2', '3', 0, sb2.Length);
Console.WriteLine("sb2 = {0}", sb2); // sb2 = 300+30+3=333

// 3. Реализация Replace(string, string)
StringBuilder sb3 = new StringBuilder("abcdef abcdef");
sb3.Replace("bcd", "AAA"); // заменить все вхождения "bcd" на "AAA"
Console.WriteLine("sb3 = {0}", sb3); // sb3 = aAAAef aAAAef

// 4. Реализация Replace(string, string, int, int)
StringBuilder sb4 = new StringBuilder("Hello Hello Hello");
sb4.Replace("Hello", "ABC", 0, sb4.Length);
Console.WriteLine("sb4 = {0}", sb4); // sb4 = ABC ABC ABC

sb4.Clear();
sb4.Append("1++2++3++4++5");
sb4.Replace("++", "--", 0, 7); // в диапазоне от 0 до 7
Console.WriteLine("sb4 = {0}", sb4); // sb4 = 1--2--3++4++5

  ⇑

6.6. Метод Clear(). Очистка строки

Метод Clear() реализует очистку строки (удаление всех символов в строке).

Пример.

// Метод Clear() - очистка строки
StringBuilder sb = new StringBuilder("This is a string.");
Console.WriteLine("sb = {0}", sb); // sb = This is a string.

// очистить строку
sb.Clear();
Console.WriteLine("sb = {0}", sb); // sb =

  ⇑

6.7. Метод CopyTo(). Копировать строку в массив типа char

Метод CopyTo() копирует символы из исходной строки в массив типа char (System.Char). Метод получает 4 параметра, которые имеют следующее назначение:

  • позиция в исходной строке (тип int);
  • массив-назначение (тип char[]) в который посимвольно записываются символы исходной строки;
  • позиция в массиве-назначении (тип int) из которой начинается копирование символов из исходной строки;
  • количество символов, которые копируются (тип int).

Пример.

// Метод CopyTo() - копирует символы исходной строки в массив типа Char
StringBuilder sb = new StringBuilder("abcdef");
char[] arr = new char[5]; // выделить память для массива arr

// скопировать фрагмент "bcd" в arr
// Параметры:
// 1 - исходная позиция в строке sb;
// arr - массив-назначение в который копируются символы
// 0 - позиция в arr, из которой записываются символы из sb
// 3 - количество символов, которые копируются из sb в arr
sb.CopyTo(1, arr, 0, 3); // arr = { 'b', 'c', 'd', '\0', '\0' }

// скопировать фрагмент "cdef" в arr2
char[] arrC2 = new char[6];
sb.CopyTo(2, arrC2, 2, 4); // arrC2 = { '\0', '\0', 'c', 'd', 'e', 'f' }

// Вывести строку arr2[]
for (int i = 0; i < arrC2.Length; i++)
{
  Console.WriteLine("arrc[{0}] = {1}", i, arrC2[i]);
}

  ⇑

6.8. Метод ToString(). Конвертировать строку типа StringBuilder в строку типа String

Для конвертирования строки типа StringBuilder в строку типа String используется метод ToString(), который реализован в классе System.Object.

Согласно документации .NET Framework метод ToString() имеет две реализации общая форма которых следующая:

public override string ToString()
public string ToString(int startIndex, int length)

В первой реализации происходит простое конвертирование строки типа StringBuilder в строку типа String. Во второй реализации копируется строка начиная с позиции startIndex длиной length символов.

Пример.

// Метод ToString() - конвертирует объект типа StringBuilder в String
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello world!");

// Конвертирование строки полностью
String s1 = sb.ToString();
Console.WriteLine("s1 = {0}", s1); // s1 = "Hello world!"

// Конвертирование строки начиная с позиции 6,
// количество копируемых символов равно 5
String s2 = sb.ToString(6, 5); // s2 = "world"
Console.WriteLine("s2 = {0}", s2);

  ⇑

6.9. Свойства Length, Capasity, MaxCapasity

В классе StringBuilder реализованы три целочисленные свойства, которые определяют характеристики строки:

  • Length – текущее количество символов в строке;
  • Capasity – количество символов, которые можно поместить в строку без дополнительного выделения памяти;
  • MaxCapasity – максимальное содержимое строки, которая может быть выделена.

Пример.

// Свойства Length, Capasity, MaxCapasity
StringBuilder sb = new StringBuilder("12345");
int len, capasity, maxCapasity;

// Length - текущее количество символов в строке
len = sb.Length; // length = 5

// Capasity - количество символов, которые могут быть помещены в строку без
//            дополнительного выделения памяти
capasity = sb.Capacity; // capasity = 16

// MaxCapasity - максимальное содержимое строки, которая может быть выделена
maxCapasity = sb.MaxCapacity; // maxCapasity = 2147483647

  ⇑

Связанные темы

  ⇑