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【C++】std::wstring` 和 C# 的 `String`（全称 `System.String`）

web 2025/6/29 22:22:01

C++ 的 std::wstring 和 C# 的 String（全称 System.String） 都是常用于处理字符串的类型，但它们在语言层、实现、内存管理、编码、用途等方面有很多区别。下面详细对比：

1. 所属语言和类型

std::wstring：C++标准库的宽字符串类，本质上是 std::basic_string<wchar_t>。
String (System.String)：C#（.NET）的字符串类型，是一个不可变的引用类型对象。

2. 字符编码和底层存储

std::wstring
- 每个字符用 wchar_t 存储，长度和编码平台相关（Windows常用UTF-16，Linux常用UTF-32）。
- 主要为支持 Unicode 字符，避免单字节 char 不能表示所有字符的问题。
- 在 Windows 上，wchar_t 通常是2字节，Linux多为4字节。
String (System.String)
- 底层总是 UTF-16 编码（每个字符2字节）。
- 完全托管于 .NET 运行时，跨平台（Windows/Linux/Mac）都统一为 UTF-16。
- 不可变（immutable），任何操作都会产生新字符串。

3. 内存管理

std::wstring
- 在C++中，属于标准容器，自动管理内容分配释放，但不是垃圾回收。
- 可以直接取指针（c_str()）传递给API。
- 可以被直接修改（除非const）。
String
- 由.NET运行时自动托管和垃圾回收。
- 字符内容不可变（修改操作都返回新对象）。
- 线程安全。

4. 常见用法与互操作

std::wstring
- 多用于 Windows API（如 CreateFileW），需要宽字符。
- 常和 wchar_t* 互转。
- C++标准库函数大多支持（find, substr, …）。
String
- .NET 全家桶标准类型。
- 常用于WinForm/WPF/UWP/ASP.NET等所有C#相关开发。
- 支持丰富的字符串操作方法（Split, Replace, Substring, Format 等等）。

5. 互转举例（C++和C#混合调用）

C++：`std::wstring` 和 `std::string`互转

#include <string>
#include <locale>
#include <codecvt>// std::wstring -> std::string (UTF-8)
std::wstring ws = L"你好，世界";
std::string s = std::wstring_convert<std::codecvt_utf8<wchar_t>>().to_bytes(ws);// std::string (UTF-8) -> std::wstring
std::wstring ws2 = std::wstring_convert<std::codecvt_utf8<wchar_t>>().from_bytes(s);

C++/CLI 和 C# String互转（托管环境）

#include <msclr/marshal_cppstd.h>
using namespace msclr::interop;
using namespace System;// std::wstring -> System::String^
std::wstring ws = L"Hello C++";
String^ str = gcnew String(ws.c_str());// System::String^ -> std::wstring
std::wstring ws2 = marshal_as<std::wstring>(str);

6. 总结区别表

	std::wstring (C++)	System.String (C#)
所在语言	C++	C# (.NET)
编码	宽字符wchar_t（UTF-16/32）	UTF-16，2字节/字符
可变性	可变	不可变（immutable）
内存管理	标准库容器，无GC	自动垃圾回收
跨平台	平台相关	.NET统一UTF-16
用法	C++字符串运算、WinAPI	.NET开发、字符串处理
互转	需要编码转换	需要Marshal、编码转换