为什么是str = str.Replace（）。Replace（）; 快于str = str.Replace（）; str = str.Replace（）？

简短答案

看起来您正在调试配置中进行编译。因为编译器需要确保每个源代码语句都可以在其上设置断点，所以多次分配给本地代码的摘录效率较低。

如果您在发布配置中进行编译，从而以不让您设置断点为代价优化了代码生成，则两个摘录都将编译为相同的中间代码，因此应具有相同的性能。

请注意，是否在调试或发布配置中进行编译与是否通过调试器（F5）从Visual Studio启动应用程序（Ctrl + F5）无关。有关更多详细信息，请在此处查看我的答案。

长答案

C＃向下编译为.NET中间语言（IL，MSIL或CIL）。.NET SDK附带有一个工具，即IL Disassembler，可以向我们展示这种中间语言，以更好地理解它们之间的区别。请注意，.NET运行时（VES）是一台堆栈计算机-IL而不是寄存器，而是在“操作数堆栈”上操作，在该操作数上推和拉值。对于这个问题，性质并不是太重要，但是知道评估堆栈是存储临时值的地方。

反汇编我未设置“优化代码”选项（即，我使用Debug配置进行编译）而编译的第一节摘录，显示了如下代码：

  .locals init ([0] string str)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldstr      "String to be tested. String to be tested. String t" + "o be tested."
  IL_0006:  stloc.0
  IL_0007:  ldloc.0
  IL_0008:  ldstr      "i"
  IL_000d:  ldstr      "in"
  IL_0012:  callvirt   instance string [mscorlib]System.String::Replace(string, string)
  IL_0017:  stloc.0
  IL_0018:  ldloc.0
  IL_0019:  ldstr      "to"
  IL_001e:  ldstr      "ott"
  IL_0023:  callvirt   instance string [mscorlib]System.String::Replace(string, string)

该方法具有一个局部变量str。简而言之，摘录：

1. 在评估堆栈（ldstr）上创建“要测试的字符串...”字符串。
2. 将字符串存储在本地（stloc.0）中，从而导致评估堆栈为空。
3. 将该值从本地（ldloc.0）加载回堆栈。
4. Replace用另外两个字符串“ i”和“ in”（两个ldstr和callvirt）调用加载的值，从而导致仅包含结果字符串的评估堆栈。
5. 将结果存储回本地（stloc.0），从而导致评估堆栈为空。
6. 从本地（ldloc.0）加载该值。
7. Replace用另外两个字符串“ to”和“ ott”（两个ldstr和callvirt）调用加载的值。

等等等等。

与第二节摘录相比，第二节摘录也没有“优化代码”进行编译：

  .locals init ([0] string str)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldstr      "String to be tested. String to be tested. String t" + "o be tested."
  IL_0006:  stloc.0
  IL_0007:  ldloc.0
  IL_0008:  ldstr      "i"
  IL_000d:  ldstr      "in"
  IL_0012:  callvirt   instance string [mscorlib]System.String::Replace(string, string)
  IL_0017:  ldstr      "to"
  IL_001c:  ldstr      "ott"
  IL_0021:  callvirt   instance string [mscorlib]System.String::Replace(string, string)

在步骤4之后，评估堆栈具有第一次Replace调用的结果。因为在这种情况下，C＃代码没有将此中间值分配给str变量，所以IL可以避免存储和重新加载该值，而只需重新使用评估堆栈中已经存在的结果即可。这将跳过步骤5和6，从而导致性能更高的代码。

但是，等等，编译器肯定知道这些摘录是等效的，对吧？为什么它不总是产生第二个更有效的IL指令集？因为我编译时没有优化。因此，编译器假定我需要能够在每个C＃语句上设置一个断点。在断点处，局部变量必须处于一致状态，并且评估堆栈需要为空。这就是为什么第一个摘录包含第5步和第6步的原因-以便调试器可以在这些步骤之间的断点处停止，并且我将看到strlocal具有该行期望的值。

如果我对这些摘录进行了优化（例如，我使用Release配置进行编译），则实际上编译器会为每个代码生成相同的代码：

  // no .locals directive
  IL_0000:  ldstr      "String to be tested. String to be tested. String t" + "o be tested."
  IL_0005:  ldstr      "i"
  IL_000a:  ldstr      "in"
  IL_000f:  callvirt   instance string [mscorlib]System.String::Replace(string,strin g)
  IL_0014:  ldstr      "to"
  IL_0019:  ldstr      "ott"
  IL_001e:  callvirt   instance string [mscorlib]System.String::Replace(string, string)

既然编译器知道我将无法设置断点，那么它就可以完全放弃使用局部变量，而让整个操作集仅在评估堆栈上进行。结果，它可以跳过步骤2、3、5和6，从而进一步优化代码。