更改容量时的 StringBuilder 异常！答案

【问题标题】：StringBuilder exception on changing Capacity!更改容量时的 StringBuilder 异常！
【发布时间】：2011-09-30 22:37:16
【问题描述】：

这是我的代码行：

StringBuilder myCompleteMessage = new StringBuilder();
myCompleteMessage.Capacity = Int32.MaxValue-1;

也试过了：

myCompleteMessage.Capacity = myCompleteMessage.MaxCapacity-1;

我在第 2 行遇到异常。

Exception of type 'System.OutOfMemoryException' was thrown.

堆栈跟踪：

at System.String.GetStringForStringBuilder(String value, Int32 startIndex, Int32 length, Int32 capacity)
at System.Text.StringBuilder.set_Capacity(Int32 value)
at Orca.Server.HandleClientComm(Object newClient) in C:\Users\Dan\Documents\Visual Studio 2010\Projects\msig\Orca\Server.cs:line 100
at System.Threading.ExecutionContext.Run(ExecutionContext executionContext, ContextCallback callback, Object state)
at System.Threading.ThreadHelper.ThreadStart(Object obj)

【问题讨论】：

您是否有理由需要将其指定为容量？如果您让框架来处理容量，通常效果最好（除非您确切知道需要多少）。
如果你需要这么大的字符串，你需要重新设计，但问题是好的。
什么是“预先设计”是什么意思？
在 x64 中也失败了。
@Danpe 你是说如果不设置容量就不能让 StringBuilder 增长到 2048 个字符以上？如果是这样，那似乎很奇怪。也许发布另一个问题，询问您为什么在使用 StringBuilder 时遇到这个问题？

标签： c# .net exception memory stringbuilder

【解决方案1】：

假设您使用的是 32 位系统，那么第二行将始终失败。您要求 .NET 为您的 StringBuilder 分配 4 GB 的空间，这比进程必须使用的内存更多（感谢 Joel 指出 char 占用 2 个字节，而不是 1 个）。

编辑
如果你用 ILSpy 查看StringBuilder，你会在Capacity 的集合中看到这段代码：

if (this.Capacity != value)
{
    int num = value - this.m_ChunkOffset;
    char[] array = new char[num];
    Array.Copy(this.m_ChunkChars, array, this.m_ChunkLength);
    this.m_ChunkChars = array;
}

通过将容量设置为 int.MaxValue - 1，您是在告诉 .NET 尝试分配一个 4 GB 字符数组，这就是代码失败的原因。

【讨论】：

嗯，在 x64 上也失败了。有没有办法指定更大的进程空间？如果不支持，为什么默认的 MaxCapacity 会是 Int.MaxValue？
只是好奇 :) 不质疑逻辑
你说得对。 myCompleteMessage.MaxCapacity/2 错了！ myCompleteMessage.MaxCapacity/4 对！
不要忘记char 是 16 位 Unicode。 1000 的容量是 2000 字节。 @Adam，int.MaxValue 是唯一明智的答案，因为 Capacity 是 int。任何较小的MaxCapacity 都将是不必要的任意，因为该类无论如何都受到内存的限制。如果你的机器有 6-8GB 或更多内存，我相信你可以将 Capacity 设置为 MaxCapacity 就好了，因为它可能会使用 4GB。
@Danpe：任何 CPU 只允许您创建一个在 32 位操作系统上运行 32 位和在 64 位操作系统上运行 64 位的程序集（由JIT 编译器）。正如阿列克谢在他的回答中指出的那样，CLR 对对象的大小施加了自己的限制，所以我之前评论的后半部分无论如何都是不正确的。它需要是连续的内存，这是另一个复杂因素。

【解决方案2】：

CLR 堆限制为 2GB 对象（http://blogs.msdn.com/b/joshwil/archive/2005/08/10/450202.aspx - 对于 2.0，我相信对于 4.0 也是如此），因此没有任何东西可以分配超过该大小的一个连续内存块。对于字符，它会为您提供 Int.MaxValue/2 个条目。

如果您确实需要管理如此大量的文本，请查看允许分块的 MemoryStream 的替代实现或允许分块的数组。如果您想保留在默认类中 - 考虑将数据写入临时文件（使用 DeleteOnClose 创建的临时文件甚至可能不会提交到磁盘 - 因此与每次增加容量时必须复制数据的 StringBuilder 或 MemoryStream 相比，您可以获得更好的性能 - http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.io.fileoptions.aspx)。

【讨论】：

【解决方案3】：

StringBuilder 的容量属性是留作字符串缓冲区的字符数。使用 UTF-8，一个字符最多可以有 4 个字节。即使是 2 字节，Int32.MaxValue - 1 的容量也远远超过 32 位系统的容量，仅 2 字节字符 (UTF-8/ASCII) 的容量为 4 GB。此外，如果您查看documentation，StringBuilder 的默认容量已经设置为 Int32.MaxValue。

如果您正在循环填充 StringBuilder，则填充它的速度可能比 .NET 通过垃圾收集清理分配的内存的速度要快，这就是它可能在 2048 个字符长度处停止的原因。此外，在内部它需要一个连续的内存块，这也可能会遇到问题。

不过，您的问题是关于容量属性的，您永远无法在 32 位系统上分配这么多容量。我在 MSDN 上找到了一个 interesting discussion 来处理这个特定问题，通过测试发现实际容量要低得多，因为当所有字符都是 2 字节时，Int32.MaxValue 容量转换为需要 4 GB 的存储空间。

你能用Memory-Mapped file 代替吗？ StringBuilder 不是为此而设计的，您需要重新考虑您的设计。

【讨论】：