为什么他们决定在Java和。net(和其他一些语言)中使字符串不可变?为什么不让它变呢?


当前回答

这主要是出于安全考虑。如果您不能相信您的字符串是防篡改的,那么保护系统就困难得多。

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不变性很好。参见有效的Java。如果每次传递String时都必须复制它,那么这将是大量容易出错的代码。您还会混淆哪些修改会影响哪些引用。同样地,Integer必须是不可变的才能像int一样,string必须是不可变的才能像原语一样。在c++中,按值传递字符串是这样做的,源代码中没有明确提到。

不可变性与安全性并没有那么紧密的联系。为此,至少在。net中,你得到了SecureString类。

稍后编辑:在Java中,你会发现GuardedString,一个类似的实现。

Java中的字符串并不是真正不可变的,您可以使用反射和或类加载来更改它们的值。你不应该依赖这个属性来保证安全。 有关示例请参见:Java中的魔术

我知道这是个意外,但是… 它们真的是不可变的吗? 考虑以下几点。

public static unsafe void MutableReplaceIndex(string s, char c, int i)
{
    fixed (char* ptr = s)
    {
        *((char*)(ptr + i)) = c;
    }
}

...

string s = "abc";
MutableReplaceIndex(s, '1', 0);
MutableReplaceIndex(s, '2', 1);
MutableReplaceIndex(s, '3', 2);
Console.WriteLine(s); // Prints 1 2 3

你甚至可以让它成为一个扩展方法。

public static class Extensions
{
    public static unsafe void MutableReplaceIndex(this string s, char c, int i)
    {
        fixed (char* ptr = s)
        {
            *((char*)(ptr + i)) = c;
        }
    }
}

是什么使下面的工作

s.MutableReplaceIndex('1', 0);
s.MutableReplaceIndex('2', 1);
s.MutableReplaceIndex('3', 2);

Conclusion: They're in an immutable state which is known by the compiler. Of couse the above only applies to .NET strings as Java doesn't have pointers. However a string can be entirely mutable using pointers in C#. It's not how pointers are intended to be used, has practical usage or is safely used; it's however possible, thus bending the whole "mutable" rule. You can normally not modify an index directly of a string and this is the only way. There is a way that this could be prevented by disallowing pointer instances of strings or making a copy when a string is pointed to, but neither is done, which makes strings in C# not entirely immutable.

String不是一个基本类型,但你通常想用值语义来使用它,即像一个值。

价值观是你可以信任的东西,不会在你背后改变。 String str = someExpr(); 你不希望它改变,除非你对str做些什么。

String作为对象自然具有指针语义,为了获得值语义,它也需要是不可变的。