为何C#中长度为1的字符串调用Substring(1)返回空字符串而非异常？

问题场景 #

执行以下代码：

char a1='a';
string s1=char.ToString(a1);
string s2 = s1.Substring(1);

代码执行后，s2的值为string.Empty（即""）。按常规理解，s1仅包含1个字符，索引1超出范围，s1.Substring(1)应该抛出IndexOutOfRangeException，但实际结果与预期不符。

在即时窗口中的测试结果如下：

s1
"a"
s1[0]
97 'a'
s1[1]
's1[1]' threw an exception of type 'System.IndexOutOfRangeException'
    Data: {System.Collections.ListDictionaryInternal}
    HResult: -2146233080
    HelpLink: null
    InnerException: null
    Message: "Index was outside the bounds of the array."
    Source: "System.Private.CoreLib"
    StackTrace: "   at System.ThrowHelper.ThrowIndexOutOfRangeException()\r\n   at System.String.get_Chars(Int32 index)"
    TargetSite: {Void ThrowIndexOutOfRangeException()}
s1.Substring(0)
"a"
s1.Substring(1)
""

另外，s1.Substring(2)能正确抛出ArgumentOutOfRangeException，但Substring(1)返回空字符串的现象令人费解。

原因解析 #

这是String.Substring(int startIndex)方法的既定行为，并非异常或版本问题。该方法的核心逻辑为：

从此实例中返回从startIndex位置开始的子字符串；若startIndex等于实例的长度，则返回Empty字符串。

需要注意直接索引访问与Substring方法的差异：

• 直接通过s1[index]访问字符时，索引必须严格小于字符串长度，否则抛出IndexOutOfRangeException；
• Substring方法允许startIndex等于字符串长度，此时相当于从字符串末尾的下一个位置开始截取，没有可返回的字符，因此返回空字符串；只有当startIndex大于字符串长度时，才会抛出ArgumentOutOfRangeException。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vikram Singh