深入 C# 字符串世界：基础语法、常用方法与高阶实战

一、string 基础：创建、拼接与插值

1. 字符串的创建方式

常见的创建方式有：

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string s1 = "Hello";                // 字面量
string s2 = new string('a', 5);     // "aaaaa"
char[] chars = { 'H', 'i' };
string s3 = new string(chars);      // "Hi"
string? s4 = null;                  // 可空字符串引用

2. 字符串拼接

常见方式：

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string a = "Hello";
string b = "World";

// 方式一：+ 拼接
string c1 = a + ", " + b;

// 方式二：string.Concat
string c2 = string.Concat(a, ", ", b);

// 方式三：string.Format
string c3 = string.Format("{0}, {1}", a, b);

// 方式四：字符串插值（C# 6+）
string c4 = $"{a}, {b}";

// 方式五：string.Join（常用于列表拼接）
string[] items = { "Apple", "Banana", "Cherry" };
string joined = string.Join(", ", items); // "Apple, Banana, Cherry"

使用建议：

少量字符串拼接：+ 或 $"" 插值即可，代码可读性最高。
多个元素拼接：string.Join 更方便。
大量循环拼接：使用 StringBuilder（后文详讲），避免产生大量临时字符串。

3. 字符串插值

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int id = 123;
string name = "张三";
string msg = $"用户 {name} 的编号是 {id}";

高级用法：

指定格式：

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DateTime now = DateTime.Now;
string msg = $"当前时间：{now:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}";

对齐输出（用于控制台表格）：

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int price = 100;
string line = $"价格: {price,10} 元";   // 右对齐，占 10 宽度
string line2 = $"价格: {price,-10} 元"; // 左对齐，占 10 宽度

与 @$ 组合（多行 + 插值）：

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string name = "Alice";
string text = $@"Hello {name},
欢迎使用 C# 字符串插值。
这是多行文本。";

注意：

$@"..." 的顺序可以是 $@"..." 或 @$"..."，效果相同。

二、字符串的不可变性与内存模型

1. 不可变性的含义

在 C# 中，string 是不可变的（immutable）：

一旦创建，其内容就不能被修改。
看起来像是在"修改"字符串的操作，实际上都会返回一个新字符串。

示例：

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string s = "Hello";
string t = s.ToUpper(); // s 仍然是 "Hello"，t 是 "HELLO"

三、常见基础操作：长度、索引、遍历

1. 获取长度

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string s = "Hello";
int len = s.Length; // 5

注意：

Length 的单位是"char 的个数"，而不是"用户眼中的字符数"。
对于包含某些 Unicode 组合字符、表情的字符串，Length 可能"看起来"不直观，例如：

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string s = "😄"; 
int len = s.Length; // 可能为 2（因为 UTF-16 中用两个 char 表示一个表情）

2. 按索引访问

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string s = "Hello";
char first = s[0];    // 'H'
char last = s[s.Length - 1]; // 'o'

3. 遍历字符

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string s = "Hello";
foreach (char c in s)
{
    Console.WriteLine(c);
}

四、字符串比较：Equals、==、Compare

1. `==` 与 `Equals`

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string a = "hello";
string b = "hello";
string c = "HELLO";

bool b1 = (a == b);           // True，按内容比较
bool b2 = a.Equals(b);        // True
bool b3 = a.Equals(c);        // False

默认情况下：

== 和 Equals 都是"区分大小写"的比较，使用"序号比较"。

2. 指定比较规则

更推荐使用带 StringComparison 的重载，避免文化差异和大小写问题：

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string a = "straße";
string b = "STRASSE";

// 区分大小写的序号比较（基于 UTF-16 编码值）
bool ord = a.Equals(b, StringComparison.Ordinal);            // False

// 忽略大小写的序号比较
bool ordIgnore = a.Equals(b, StringComparison.OrdinalIgnoreCase); // True 或 False，取决于具体字符串

// 当前区域性的忽略大小写比较
bool ci = a.Equals(b, StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase); // True

常用的 StringComparison 有：

Ordinal：执行序号比较。
OrdinalIgnoreCase：忽略大小写的序号比较。
CurrentCulture / CurrentCultureIgnoreCase：使用当前区域性执行区分/不区分大小写的比较。
InvariantCulture / InvariantCultureIgnoreCase：使用固定区域性执行区分/不区分大小写的比较。

string.Compare

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int result = string.Compare("abc", "abd", StringComparison.Ordinal);
// result < 0 ：第一个小于第二个
// result == 0：相等
// result > 0 ：第一个大于第二个

常用于：

排序自定义比较器
实现区间判断（例如字符串范围）

五、大小写转换与裁剪：ToUpper/Lower、Trim

1. 大小写转换

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string s = "Hello World";

// 基于当前区域的转换
string upper = s.ToUpper();
string lower = s.ToLower();

// 基于不同区域的转换（常用于协议、配置）
string upperInvariant = s.ToUpperInvariant();
string lowerInvariant = s.ToLowerInvariant();

2. 删除前后空白：Trim

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string s = "  hello  ";
string t1 = s.Trim();      // "hello"
string t2 = s.TrimStart(); // "hello  "
string t3 = s.TrimEnd();   // "  hello"

可以自定义要裁剪的字符：

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string s = "---hello***";
string t = s.Trim('-', '*'); // "hello"

六、查找与包含判断：IndexOf、Contains、StartsWith、EndsWith

1. `Contains`

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string s = "Hello World";
bool hasHello = s.Contains("Hello"); // true
bool has = s.Contains("hello", StringComparison.OrdinalIgnoreCase);

2. `IndexOf` / `LastIndexOf`

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string s = "Hello World";

// 从头查找
int idx = s.IndexOf("World");       // 6
int idx2 = s.IndexOf("world", StringComparison.OrdinalIgnoreCase); // 6

// 从指定位置开始查找
int idx3 = s.IndexOf("l", 3);       // 3 之后的第一个 'l' 的位置
int lastIdx = s.LastIndexOf("l");   // 最后一个 'l' 的位置

返回值含义：

= 0：找到子串起始位置
-1：未找到

3. `StartsWith` / `EndsWith`

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string s = "image.png";

bool isPng = s.EndsWith(".png", StringComparison.OrdinalIgnoreCase);
bool isHttp = s.StartsWith("http://", StringComparison.OrdinalIgnoreCase);

七、截取与分割：Substring、Split、Join

1. `Substring`

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string s = "Hello World";

// 从 index 到结尾
string sub1 = s.Substring(6);   // "World"

// 从 index 开始，长度为 length
string sub2 = s.Substring(0, 5); // "Hello"

2. `Split`：按分隔符拆分

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string s = "apple,banana,cherry";

// 基本用法
string[] arr = s.Split(','); // ["apple", "banana", "cherry"]

// 多个分隔符
string s2 = "apple,banana;cherry";
string[] arr2 = s2.Split(new[] { ',', ';' }, StringSplitOptions.None);

// 去掉空项
string s3 = "a,,b,,c";
string[] arr3 = s3.Split(',', StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries); // ["a","b","c"]

StringSplitOptions 有：

None：保留空字符串
RemoveEmptyEntries：移除空字符串

3. `Join`：拼接数组/集合

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string[] items = { "apple", "banana", "cherry" };
string joined = string.Join(",", items); // "apple,banana,cherry"

八、替换与移除：Replace、Remove、Insert

1. `Replace`

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string s = "Hello World";

// 替换子串
string replaced = s.Replace("World", "C#"); // "Hello C#"

// 替换字符
string s2 = "1-2-3-4";
string r = s2.Replace('-', ':'); // "1:2:3:4"

2. `Remove`

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string s = "Hello World";

// 从 index 删除到结尾
string r1 = s.Remove(5);     // "Hello"

// 从 index 删除 count 个字符
string r2 = s.Remove(5, 1);  // "HelloWorld" （删掉中间那个空格）

3. `Insert`

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string s = "HelloWorld";
string r = s.Insert(5, " "); // "Hello World"

九、格式化输出：string.Format、插值与数值格式

1. `string.Format`

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int count = 10;
double price = 3.5;
string msg = string.Format("你买了 {0} 个，总价 {1:C}", count, price);
// {1:C} 表示货币格式

常用占位符格式：

数值：{0}、{0:N2}（带千分位，保留 2 位小数）
货币：{0:C}
百分比：{0:P}
时间：{0:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}

2. 字符串插值 + 格式

基本等价于 string.Format，但更清晰：

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int count = 10;
double price = 3.5;
string msg = $"你买了 {count} 个，总价 {price:C}";

十、StringBuilder：高频拼接必备

1. 常用方法

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var sb = new StringBuilder();

sb.Append("Hello");
sb.Append(' ');
sb.AppendLine("World"); // 自动加 \r\n

sb.Insert(0, "==> "); // 在开头插入
sb.Replace("World", "C#");
sb.Remove(0, 4);      // 删除前 4 个字符

string final = sb.ToString();

2. 初始化容量

如果能预估最终长度，可提前设置容量，减少扩容次数：

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var sb = new StringBuilder(capacity: 1024);

十一、字符串与编码：UTF-16、UTF-8 与 byte[] 互转

1. 字符串与字节数组互转

使用 System.Text.Encoding：

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using System.Text;

string s = "你好，世界";

System.Text.Encoding.RegisterProvider(System.Text.CodePagesEncodingProvider.Instance);

// 字符串 -> byte[]
byte[] utf8Bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(s);
byte[] asciiBytes = Encoding.GetEncoding("gbk").GetBytes(s);

// byte[] -> 字符串
string sFromUtf8 = Encoding.UTF8.GetString(utf8Bytes);
string sFromGb = Encoding.GetEncoding("gbk").GetString(asciiBytes);

2. 常见编码类型

Encoding 提供的常用编码：

Encoding.UTF8
Encoding.Unicode（UTF-16 little-endian）
Encoding.BigEndianUnicode
Encoding.ASCII
Encoding.GetEncoding("GB2312") / "GBK" / "GB18030" 等（需要平台支持）

结语

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深入 C# 字符串世界：基础语法、常用方法与高阶实战

一、string 基础：创建、拼接与插值

1. 字符串的创建方式

2. 字符串拼接

3. 字符串插值

二、字符串的不可变性与内存模型

1. 不可变性的含义

三、常见基础操作：长度、索引、遍历

1. 获取长度

2. 按索引访问

3. 遍历字符

四、字符串比较：Equals、==、Compare

1. == 与 Equals

2. 指定比较规则

五、大小写转换与裁剪：ToUpper/Lower、Trim

1. 大小写转换

2. 删除前后空白：Trim

六、查找与包含判断：IndexOf、Contains、StartsWith、EndsWith

1. Contains

2. IndexOf / LastIndexOf

3. StartsWith / EndsWith

七、截取与分割：Substring、Split、Join

1. Substring

2. Split：按分隔符拆分

3. Join：拼接数组/集合

八、替换与移除：Replace、Remove、Insert

1. Replace

2. Remove

3. Insert

九、格式化输出：string.Format、插值与数值格式

1. string.Format

2. 字符串插值 + 格式

十、StringBuilder：高频拼接必备

1. 常用方法

2. 初始化容量

十一、字符串与编码：UTF-16、UTF-8 与 byte[] 互转

1. 字符串与字节数组互转

2. 常见编码类型

结语

1. `==` 与 `Equals`

1. `Contains`

2. `IndexOf` / `LastIndexOf`

3. `StartsWith` / `EndsWith`

1. `Substring`

2. `Split`：按分隔符拆分

3. `Join`：拼接数组/集合

1. `Replace`

2. `Remove`

3. `Insert`

1. `string.Format`