Что такое StringBuilder? Что внутри него? Как работает выделение памяти?

StringBuilder — это класс в C#, предназначенный для эффективного построения и модификации строк. В отличие от обычных строк (string), которые являются неизменяемыми (immutable), StringBuilder позволяет изменять содержимое без создания новых объектов при каждой операции.

Внутри StringBuilder хранится массив символов (char[]), который изначально выделяется с некоторым запасом по длине. При добавлении новых символов или строк, если текущий массив не вмещает новые данные, происходит выделение нового массива большего размера, копирование старых данных и добавление новых.

Механизм выделения памяти обычно удваивает размер внутреннего буфера при переполнении, что снижает количество копирований и повышает производительность при множественных операциях конкатенации.

Пример:

var sb = new StringBuilder();
sb.Append("Hello");
sb.Append(" World");
string result = sb.ToString(); // "Hello World"

Таким образом, StringBuilder оптимален для сценариев с большим количеством изменений строк, где создание новых строк было бы дорогостоящим.