如何在String.Create核心2.1中使用.NET的示例

Question

有人知道如何使用此方法吗？文档有点“轻”！

public static string Create<TState> (int length, TState state, System.Buffers.SpanAction<char,TState> action);

https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.string.create?view=netcore-2.2

Answer 1

方法需要三件事：

1. 字符串的最终length。您必须事先知道这一点，因为该方法需要它为用于构造最终字符串的Span<char>实例安全地创建一个内部固定长度缓冲区。
2. 数据(state)，它将成为您的字符串。例如，您可能有一个数组缓冲区(比如说，通过网络接收的ascii整数)，但是它可以是任何东西。这是将被转换为最终字符串的原始数据。有一个隐藏在这篇MSDN文章中的示例甚至使用了Random实例。我还看到了一个不完整的示例，用于创建位图图像的基-64编码哈希值(固定长度)(可变大小的state输入)，但遗憾的是，我无法再次找到它。
3. action lambda函数，它将state转换为最终字符串的字符。Create()方法将调用此函数，将它为字符串和state数据创建的内部Span<char>作为参数传递。

对于一个非常简单的例子，我们可以从这样的字符数组中Create()一个字符串：

char[] buffer = {'f', 'o', 'o'};
string result = string.Create(buffer.Length, buffer, (chars, buf) => {
    for (int i=0;i<chars.Length;i++) chars[i] = buf[i];
});

当然，基本的string(char[])构造函数也可以在这里工作，但这说明了正确的函数可能是什么样的。或者，我们可以将ascii int值数组映射到如下所示的新字符串：

int[] buffer = {102, 111, 111};
string result = string.Create(buffer.Length, buffer, (chars, buf) => {
    for (int i=0;i<chars.Length;i++) chars[i] = (char)buf[i];
});

该功能之所以存在，是因为与传统方法相比，该技术具有显著的潜在性能优势。例如，与将流读入缓冲区不同，您可以直接将Stream对象传递给String.Create() (假设您知道最终长度)。这就避免了需要分配单独的缓冲区，也避免了一轮复制值(stream=>buffer=>string变成了stream=>string)。

调用string.Create()时，函数会分配一个新字符串，该字符串的大小已经由length参数确定。这是一个(而且只有一个)堆分配。因为Create()是字符串类型的成员，所以它可以访问这个您和我通常看不到的新对象的私有字符串数据。它现在使用此访问来创建指向新字符串的内部字符数据的内部Span<char>实例。

此Span<char>驻留在堆栈上，但对来自新字符串的堆内存起作用.没有额外的分配，而且一旦Create()函数返回，它就完全超出了范围，所以一切都是合法和安全的。而且因为它基本上是一个有好处的指针，除非你做了其他可怕的错误，否则几乎没有溢出堆栈的风险。

现在，Create()调用您的action函数来完成填充字符串的繁重工作。你的action能写进Span<char>..。在lamdba执行过程中，字符串不像您可能听到的那样不可变！

当action lamdba完成后，Create()可以返回新的、现成的字符串引用.一切都很好:我们最小化了堆分配、保存的类型安全和内存安全；Span<char>在任何地方都无法访问，并且作为堆栈值已经被销毁。根据您的action实现，我们还减少了缓冲区之间不必要的复制。