字符串駐留是一種僅保存一份相同且不可變字符串的方法。字符串駐留機制，其實就是系統維護interned字典，記錄已被駐留的字符串對象。

下面我們通過實際例子探討字符串駐留機制：

Code Snip：

static void Main(string[] args)

{

string str1 = "ABCD1234";

string str2 = "ABCD1234";

string str3 = "ABCD";

string str4 = "1234";

string str5 = "ABCD" + "1234";

string str6 = "ABCD" + str4;

string str7 = str3 + str4;

Console.WriteLine("string str1 = \"ABCD1234\";");

Console.WriteLine("string str2 = \"ABCD1234\";");

Console.WriteLine("string str3 = \"ABCD\";");

Console.WriteLine("string str4 = \"1234\";");

Console.WriteLine("string str5 = \"ABCD\" + \"1234\";");

Console.WriteLine("string str6 = \"ABCD\" + str4;");

Console.WriteLine("string str7 = str3 + str4;");

Console.WriteLine("\nobject.ReferenceEquals(str1, str2) = {0}", object.ReferenceEquals(str1, str2));

Console.WriteLine("object.ReferenceEquals(str1, \"ABCD1234\") = {0}", object.ReferenceEquals(str1, "ABCD1234"));

Console.WriteLine("\nobject.ReferenceEquals(str1, str5) = {0}", object.ReferenceEquals(str1, str5));

Console.WriteLine("object.ReferenceEquals(str1, str6) = {0}", object.ReferenceEquals(str1, str6));

Console.WriteLine("object.ReferenceEquals(str1, str7) = {0}", object.ReferenceEquals(str1, str7));

Console.WriteLine("\nobject.ReferenceEquals(str1, string.Intern(str6)) = {0}", object.ReferenceEquals(str1, string.Intern(str6)));

Console.WriteLine("object.ReferenceEquals(str1, string.Intern(str7)) = {0}", object.ReferenceEquals(str1, string.Intern(str7)));

}

下邊是輸出的結果：

接下來我們來逐句地分析這段代碼：

首先我們創建了兩個完全相同的字符串(ABCD1234)，并將他們分別賦予了兩個字符創變量——str1和str2。然后把它們傳給了object.ReferenceEquals。我們知道object.ReferenceEquals是用于確定兩個變量是否具有相同的引用——換句話說，當兩個變量引用的是同一塊托管推的內存快的時候，返回True，否則返回False。

string str1 = "ABCD1234";

string str2 = "ABCD1234";

object.ReferenceEquals(str1, str2)= True;

object.ReferenceEquals(str1, "ABCD1234")) = True;

令我們感到奇怪的是，當我們分別創建的引用類型兩個變量——string是引用類型。照理說CLR會在托管堆(Managed Heap)中為它們分配兩段內存快，他們不可能具有相同的引用才對，但是為什么object.ReferenceEquals 方法會返回True呢。而對于第二個比較——一個字符串變量和一個和他具有相同內容的字符串("ABCD1234";)直接進行比較，按照我們對CLR內存的分配的一般理解，應該是CLR首先會在托管堆中為這段字符串("ABCD1234")分配內存快，然后把相對應的引用傳遞給object.ReferenceEquals方法(由于分配在托管堆的這段字符串并沒有被任何變量引用，所以當垃圾回收的時候會被回收掉)，所以無論如何也不應該返回True。

我們先把問題留到最后，接著分析我們的Sample。上面們對字符串變量之間以及變量與字符串之間進行了比較，如果我們對一個字符串變量和一個動態創建的字符串(通過+Operator把兩個字符串連接起來)進行比較，結果又會如何呢?我們來看看下面的偽代碼演示：

string str3 = "ABCD";

string str4 = "1234";

string str5 = "ABCD" + "1234";

string str6 = "ABCD" + str4;

string str7 = str3 + str4;

object.ReferenceEquals(str1, str5) = True

object.ReferenceEquals(str1, str6) = False

object.ReferenceEquals(str1, str7)) = False

在上面的例子中，我們用三種不同的方式創建了3個字符串變量(str5，str6，str7)——string+string;string+variable;variable+variable。然后分別和我們已經創建的、和它們具有相同字符串“值”的變量(str1)作比較。同樣令我們感到奇怪的是第一個返回True，而后兩個則為False。帶著這些疑惑我們來看看對于string這一特殊的類型說采用的特殊的使用機制。

1.System.String雖然是一個引用類型，但是它具有其自身的特殊性。我們最容易想到的是它創建的特殊性——一般的對象在創建的時候需要通過new關鍵字調用對應的構造函數來實現;而創建一段string不需要這么做——我們只需要把對應的字符換賦給給對應的字符串變量就可以了。之所以存在著這種差異，是因為他們在創建過程中使用的IL指令時不同的——一般的引用對象的創建是通過newobj這樣一個IL指令來實現的，而創建一個字符串變量的IL指令則是ldstr (load string)。(象C#，VB.NET這樣的語言畢竟是高級語言，進行了高度的抽象，站在這樣的角度分析問題往往不能夠看到其實質，所以有時候我們把應該從交底層上面找突破口——比如分析IL，Metadata…);

2. 由于String是我們做到頻率最高的一種類型，CLR考慮性能的提升和內存節約上，對于相同的字符串，一般不會為他們分別分配內存塊，相反地，他們會共享一塊內存。CLR實際上采用這個的機制來實現的：CLR內部維護著一塊特殊的數據結構——我們可以把它看成是一個Hash table，這個Hash table維護者大部分創建的string(我這里沒有說全部，因為有特例)。這個Hash table的Key對應的相應的string本身，而Value則是分配給這個string的內存塊的引用。當CLR初始化的時候創建這個Hash table。一般地，在程序運行過程中，如果需要的創建一個string，CLR會根據這個string的Hash Code試著在Hash table中找這個相同的string，如果找到，則直接把找到的string的地址賦給相應的變量，如果沒有則在托管堆中創建一個string，CLR會先在managed heap中創建該strng，并在Hash table中創建一個Key-Value Pair——Key為這個string本身，Value位這個新創建的string的內存地址，這個地址最重被賦給響應的變量。這樣我們就能解釋上面的疑問了。

string str1 = "ABCD1234";

string str2 = "ABCD1234";

object.ReferenceEquals(str1, str2)= True;

object.ReferenceEquals(str1, "ABCD1234")) = True;

當創建str1的時候，CLR現在我們上面提到的Hash table中找“ABCD1234”這樣的一個string，沒有找到，則在托管堆中為這個string分配一塊內存，然后在Hash table為該string添加一個Key-Value Pair。接著創建str2，CLR仍然會在Hash table找ABCD1234這樣的一個string，這回它會找到我們新創建的這個Entry，所以這個Key-Value Pair中Value(string的地址)會賦給str2。因為str1和str2 具有相同的引用，所以調用object.ReferenceEquals返回True。同理當我們對str1和"ABCD1234"進行比較的時候，str1直接傳入該方法，放傳入"ABCD1234"這個字符串的時候，CLR同樣會在Hash table找ABCD1234這樣的一個string，相同的Entry被找到，這個Entry(Key-Value Pair)的Value(string的地址)被傳到object.ReferenceEquals，所以他們仍然相同的引用，結果返回True。

3. 并非所有的情況下字符串的駐留都會起作用。對于對一個動態創建的字符串(比如string+variable;variable+variable)，這種駐留機制便不會起作用。因為對于這樣的字符串，是不會被添加到內部的Hash table中的。但是對于string+string則不同，因為當這樣的語句被編譯成IL的時候，編譯器是先把結構計算出來，然后再調用ldstr指令——而對于string+variable;variable+variable這種情況，所對應的IL指令是Concat。所以對于string+string字符串的駐留仍然有效。

比如對于以下一段代碼：

static void Main(string[] args)

{

string str1 = "ABC";

string str2 = str1 + "123";

string str3 = "ABC" + "123";

}

對應的IL Code是：

.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed

{

.entrypoint

// Code size 26 (0x1a)

.maxstack 2

.locals init ([0] string str1,

[1] string str2,

[2] string str3)

IL_0000: nop

IL_0001: ldstr "ABC"

IL_0006: stloc.0

IL_0007: ldloc.0

IL_0008: ldstr "123"

IL_000d: call string [mscorlib]System.String::Concat(string,

string)

IL_0012: stloc.1

IL_0013: ldstr "ABC123"

IL_0018: stloc.2

IL_0019: ret

} // end of method Program::Main

所以現在我們就可以解釋第二個疑問了。

雖然對于對一個動態創建的字符串(比如string+variable;variable+variable)，字符串駐留機制便不會起作用。但是我們可以手工的啟用駐留機制——那就是調用定義的System.String中的靜態方法Intern。這個方法接受一個字符串作為他的輸入參數，返回的經過駐留處理的string。他的實現機制是：如果能在內部的Hash Table中找到傳入的string，則返回對應的string引用，否則就在Hash Table添加該string對應的Entry，并返回string的引用。

以上就是對字符串駐留機制的講解，通過一步一步的分析我們知道了字符串駐留機制的本質。字符串駐留機制只是字符串里面很小的一個知識點，在本站的Java基礎教程里面還有更多的字符串的相關知識等你來學!