如何在 C# 中将字符串的第一个字母大写并获得最佳性能？

高效实现C#字符串首字母大写

引言

将字符串的首字母大写是许多编程应用中的常见任务。为了优化性能，选择高效的方法至关重要。本文探讨了在C#中实现首字母大写功能的几种方法，并着重分析了它们的性能差异。

代码示例

C# 8，.NET Core 3.0 或 .NET Standard 2.1

public static string FirstCharToUpper(this string input) =>
    input switch
    {
        null => throw new ArgumentNullException(nameof(input)),
        "" => throw new ArgumentException($"{nameof(input)} cannot be empty", nameof(input)),
        _ => string.Concat(input[0].ToString().ToUpper(), input.AsSpan(1))
    };

C# 8

public static string FirstCharToUpper(this string input) =>
    input switch
    {
        null => throw new ArgumentNullException(nameof(input)),
        "" => throw new ArgumentException($"{nameof(input)} cannot be empty", nameof(input)),
        _ => input[0].ToString().ToUpper() + input.Substring(1)
    };

C# 7

public static string FirstCharToUpper(this string input)
{
    switch (input)
    {
        case null: throw new ArgumentNullException(nameof(input));
        case "": throw new ArgumentException($"{nameof(input)} cannot be empty", nameof(input));
        default: return input[0].ToString().ToUpper() + input.Substring(1);
    }
}

旧版本 (不推荐，性能较差)

public static string FirstCharToUpper(string input)
{
    if (String.IsNullOrEmpty(input))
        throw new ArgumentException("ARGH!");
    return input.First().ToString().ToUpper() + String.Join("", input.Skip(1));
}

public static string FirstCharToUpper(string input)
{
    if (String.IsNullOrEmpty(input))
        throw new ArgumentException("ARGH!");
    return input.First().ToString().ToUpper() + input.Substring(1);
}

性能考量

在这些代码片段中，内存分配最少且字符串操作效率最高的方法具有最佳性能。第一个解决方案使用了 .NET Core 3.0 或 .NET Standard 2.1 中的 ReadonlySpan<char>，与其他方法相比，它提供了更优越的性能。

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