C# 为什么String.Concat没有优化为StringBuilder.Append？

我发现编译器将常量字符串表达式的串联优化为一个字符串

既然只有在运行时才知道字符串的串接，那么为什么编译器不优化循环中的字符串串接和10个以上字符串的串接以使用

StringBuilder.Append

？我是说，这是可能的，对吧？实例化一个

StringBuilder

并将每个连接转换为

Append（）

调用

是否有任何理由认为应该或可能不会对其进行优化？我错过了什么？

两个原因：

• 您无法以编程方式确定严格来说性能更高的位置
• 如果执行不正确，“优化”将减慢速度

您可以建议人们为他们的应用程序使用正确的调用，但在某些情况下，开发人员有责任使其正确

编辑：关于截止，我们还有两个问题：

• 唯一能确定是否达到截止点的方法是复杂的流量分析。能够找到可以转换的部分的地方非常少
• 流量分析是昂贵的。如果您在运行时执行此操作，整个程序将运行得较慢，因为很少有可能一段写得不好的代码会更快。如果您在编译时执行此操作，根据语言语法，这不是错误，但您可以发出警告-这正是FXCop所做的（一个缓慢但可用的流分析工具）。试想一下，如果FXCop总是必须与编译器一起运行；那么多时间人们都在等待运行代码。如果是在运行时，那么欢迎来到JVM启动时间

---

我认为这对编译器编写人员来说太复杂了一点。当您在循环中引用连接以外的中间字符串时（例如，将它们传递给其他方法等），这种优化是不可能的。

对于多个字符串的单个连接（例如a+b+c+d+e+f+g+h+i+j）您确实希望使用

String.Concat

IMO。它有为每个调用构建数组的开销，但它的好处是，该方法可以在需要分配任何内存之前计算出结果字符串的确切长度<代码>StringBuilder.Append（a）.Append（b）.一次只给出一个值，因此生成器不知道要分配多少内存

---

至于在循环中执行，此时您已经添加了一个新的局部变量，并且必须添加代码，以便在正确的时间（调用

StringBuilder.ToString（）

）回写字符串变量。在调试器中运行时会发生什么？如果没有看到价值的积累，只是在循环结束时才变得可见，这不是很令人困惑吗？哦，当然，您必须执行适当的验证，确保在循环结束之前的任何时候都没有使用该值…

明确的答案必须来自编译器设计团队。但是让我在这里尝试一下

如果您的问题是，为什么编译器不打开此选项：

string s = "";
for( int i = 0; i < 100; i ++ )
    s = string.Concat( s, i.ToString() );

string s=”“；
对于（int i=0；i<100；i++）
s=string.Concat（s，i.ToString（））；

为此：

StringBuilder sb = new StringBuilder();
for( int i = 0; i < 100; i++ )
    sb.Append( i.ToString() );
string s = sb.ToString();

StringBuilder sb=新建StringBuilder（）；
对于（int i=0；i<100；i++）
某人附加（i.ToString（））；
字符串s=sb.ToString（）；

最有可能的答案是这不是优化。这是对代码的重写，它根据开发人员（而不是编译器）拥有的知识和意图引入新的结构

这种类型的更改需要编译器对BCL有更多的了解。如果明天有更好的字符串汇编服务可用怎么办？编译器应该使用它吗

如果循环条件更复杂，编译器是否应该尝试执行一些静态分析，以确定这种重写的结果在功能上是否仍然相同？在许多方面，这就像解决问题一样

最后，我不确定在所有情况下，这都会导致代码执行速度更快。实例化

StringBuilder

并在追加文本时调整其内部缓冲区的大小是有代价的。事实上，追加的成本与被连接字符串的大小、有多少个字符串以及内存压力的大小密切相关。这些是编译器无法提前预测的事情

---

作为开发人员，您的工作是编写性能良好的代码。编译器只能通过进行某些安全、不变的优化来提供帮助。不为您重写代码。

可能是因为在代码中匹配这样的模式很复杂，如果编译器由于某种原因无法进行匹配，代码的性能会突然变得很糟糕。优化这样的代码会鼓励编写这样的代码，这甚至会在编译器无法再进行优化的情况下进一步增加负面影响

---

对于串联一组已知字符串，

StringBuilder

的速度不快于

String。Concat

字符串是不可变的类型，因此使用串联字符串比使用

StringBuilder.Append

要慢

编辑：为了进一步澄清我的观点，当您谈到为什么

String.Concat

没有优化到

StringBuilder.Append

，一个

StringBuilder

类的语义与不可变的

String

类型完全不同。既然它们显然是两件不同的事情，为什么要期望编译器对其进行优化呢？此外，

StringBuilder

是一种可变类型，可以动态更改其长度，为什么