Prečo je reťazec nemenný v programovacích jazykoch?

Reťazce sú nemenné v mnohých programovacích jazykoch z rôznych dôležitých dôvodov, ktoré sa týkajú predovšetkým s výkonom, bezpečnosťou a ľahkosťou súbežnosti . Tu je porucha:

1. Výkon:

* Optimalizácia pamäte: Ak je reťazec nemenný, systém môže byť efektívnejší pri prideľovaní pamäte. Napríklad, ak máte viac premenných odkazujúcich na rovnaký reťazec literálu (napr. `String1 =" ahoj "` a `string2 =" ahoj "`), jazyk môže mať potenciálne obidve premenné body na rovnaké umiestnenie pamäte. Keby boli reťazce miešané, zmena by si vyžadovala kopírovanie reťazca, aby sa zabránilo ovplyvňovaniu druhého. Nemeniteľnosť umožňuje efektívne zdieľanie a deduplikáciu reťazcových údajov. Toto je obzvlášť prospešné pri riešení veľkého počtu reťazcov alebo manipulácií s reťazcami.

* caching a hash kódy: Nepredávajúce reťazce môžu byť ľahko ukladané do vyrovnávacej pamäte. Hash kód nemenného reťazca je možné vypočítať raz a uložiť. Pretože hodnota reťazca sa nikdy nezmení, kód hash zostáva platný, čo umožňuje efektívne použitie v tabuľkách hash, slovníkoch a iných dátových štruktúrach. Keby bol reťazec mierurký, jeho hash kód by sa musel prepočítať zakaždým, keď sa hodnota reťazca zmení, čo výrazne ovplyvní výkon.

2. Zabezpečenie:

* bráni neúmyselnej modifikácii: Nemennosť pomáha predchádzať náhodnej alebo škodlivej modifikácii reťazcových údajov na neočakávaných miestach. To je rozhodujúce pre operácie citlivé na bezpečnosť. Zvážte napríklad reťazce pripojenia databázy alebo kľúče API. Keby bol reťazec obsahujúci tieto citlivé informácie zmenený, chyba v inej časti programu by mohla potenciálne zmeniť reťazec, čo by viedlo k porušeniu bezpečnosti.

* Ochrana citlivých informácií: Nemenné reťazce sťažujú útočníkovi injekciu škodlivého kódu alebo manipuluje s kritickými parametrami systému. Vytvárajú predvídateľnejšie a bezpečnejšie prostredie.

3. Súbežnosť:

* Bezpečnosť vlákna: Nepredávajúce objekty sú vo svojej podstate bezpečné. Viaceré vlákna môžu bezpečne pristupovať a používať rovnaký objekt String bez rizika poškodenia údajov alebo závodných podmienok. Pretože hodnota reťazca sa nemôže zmeniť, nie je potrebné zložité blokovacie mechanizmy synchronizovať prístup medzi vláknami. Zjednodušuje to súbežné programovanie a znižuje potenciál pre chyby.

4. Predvídateľnosť a ladenie:

* ľahšie uvažovať o: Nepredstaliteľnosť uľahčuje odôvodnenie kódu. Môžete si byť istí, že hodnota reťazca sa po vytvorení neočakávane nezmení. Zjednodušuje to ladenie a znižuje pravdepodobnosť jemných, ťažko dostupných chýb.

5. Dizajn API:

* Konzistencia a predvídateľnosť: Nemennosť podporuje konzistentnejšie a predvídateľnejšie API. Funkcie, na ktoré sa vrátia reťazce, sa dajú spoliehať na vrátenie hodnôt, ktoré sa nezmenia v zákulisí.

Príklad:

Predstavte si, že máte reťazec `s =" abc "`. Keby boli reťazce miešané, môžete mať funkciu, ktorá náhodne upravuje `S` od` "ABC" do "" Abd "` bez toho, aby ste si to uvedomili. To by mohlo viesť k neočakávanému správaniu v iných častiach vášho kódu, ktoré sa spoliehajú na to, že má pôvodnú hodnotu.

S nemennými reťazcami akákoľvek modifikácia na `S` vytvorí A * nový * reťazec, pričom originál` "ABC" `nedotkne. Vďaka tomu je váš kód robustnejším a ľahšie pochopiteľným.

Jazyky, ktoré používajú nemenné reťazce:

* Java

* Python

* C# (.net)

* JavaScript (reťazce sú technicky primitívne typy, nie objekty, ale správajú sa nemenné)

* Ísť

Ako sa rieši nemeniteľnosť (príklad:java):

Keď vykonávate operáciu reťazca, ktorá podľa všetkého upravuje reťazec (napr. `String.ToupperCase ()`), Java v skutočnosti nemení pôvodný reťazec. Namiesto toho vytvorí úplne nový objekt String s upravenou hodnotou a vráti odkaz na tento nový objekt. Pôvodný reťazec zostáva nezmenený. Preto musíte priradiť výsledok takýchto operácií späť k premennej, ak chcete použiť upravený reťazec:

`` `Java

String str ="ahoj";

String UpperCasestr =str.ToupperCase (); // Uppercasester teraz obsahuje „Ahoj“

System.out.println (Str); // stále tlačí „Ahoj“

`` `

Stručne povedané, reťazcová nemeniteľnosť je voľba dizajnu, ktorá uprednostňuje výkon, bezpečnosť a ľahký vývoj, najmä v prostrediach s viacerými vláknami. Pomáha vytvárať robustnejší, predvídateľnejší a udržiavateľný kód. Aj keď by sa niekedy mohlo zdať menej pohodlné ako mať zmeny reťazcov, výhody vo všeobecnosti prevažujú nad nákladmi.

• Predchádzajúca strana: Prečo sú reťazce nemenné v programovacích jazykoch? 
• Ďalšia strana: No