面试题：Objective-C中NSString和NSMutableString的区别及字符串拼接优化

Question

请阐述Objective-C中NSString和NSMutableString的主要区别。在进行字符串拼接操作时，如果有大量字符串需要拼接，怎样使用这两种类型进行优化？

Answer 1

1. NSString 和 NSMutableString 的主要区别

• 不可变性：
  • NSString：是不可变字符串，一旦创建，其值就不能被改变。每次对 NSString 进行操作（如拼接、替换等）都会返回一个新的 NSString 对象。例如：

NSString *str1 = @"Hello";
NSString *str2 = [str1 stringByAppendingString:@" World"];
// str1 本身并未改变，str2 是一个新创建的字符串对象

- **NSMutableString**：是可变字符串，可以在原字符串的基础上进行修改操作，不会创建新的对象。例如：

NSMutableString *mutableStr = [NSMutableString stringWithString:@"Hello"];
[mutableStr appendString:@" World"];
// mutableStr 自身的值被修改

• 内存管理：
  • NSString：由于其不可变性，适合用于存储那些值不会改变的数据，并且系统可以对相同内容的 NSString 对象进行优化，共享内存。
  • NSMutableString：因为其内容可变，在修改时可能会导致内存重新分配，特别是当字符串长度变化较大时，需要更多的内存管理操作。

2. 大量字符串拼接时的优化

• 使用 NSMutableString： 在有大量字符串需要拼接的情况下，应该优先使用 NSMutableString 进行拼接。因为每次使用 NSString 进行拼接操作都会创建新的对象，这会导致大量的内存开销和性能损耗。而 NSMutableString 可以在原字符串上直接修改，避免了频繁创建新对象的开销。例如：

NSMutableString *result = [NSMutableString string];
NSArray *stringsToAppend = @[@"string1", @"string2", @"string3", /* 更多字符串 */];
for (NSString *str in stringsToAppend) {
    [result appendString:str];
}

• 避免在循环中使用 NSString 拼接： 如果在循环中使用 NSString 拼接，如 NSString *newStr = [oldStr stringByAppendingString:anotherStr];，每循环一次都会创建一个新的 NSString 对象，随着循环次数增加，内存开销和性能损耗会急剧上升。例如：

// 不推荐的做法
NSString *concatenated = @"";
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    concatenated = [concatenated stringByAppendingFormat:@"%d", i];
}

这种做法会创建 1000 个新的 NSString 对象，性能很差。

综上所述，在大量字符串拼接场景下，NSMutableString 是更优的选择，可以显著提升性能和减少内存开销。