C#8.0本质论第九章--值类型-Toy模板网

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C#8.0本质论第九章–值类型

迄今为止所有类型分为两个类别，引用类型和值类型，区别在于拷贝策略。

值类型的变量直接包含数据，变量名称直接和值的存储位置关联。引用类型变量的值是对一个对象实例的引用。

引用(reference)是地址，解引用是从地址获取资源。（取自299页脚注）

9.1结构

9.1.1初始化结构

除了属性和字段，结构还可以包含方法和构造函数，但不可以包含用户自定义的默认（无参）构造函数。C#编译器自动生成默认构造函数将所有字段初始化为默认值。为了确保局部值类型变量被构造函数完整初始化，结构中的每个构造函数都必须初始化结构的所有字段，否则将发生编译时错误。C#不允许在结构声明中初始化字段。

为引用类型使用new操作符，“运行时”会在托管堆上创建对象的新实例，将所有字段初始化为默认值，再调用构造函数，将对实例的引用以this的形式传递。

值类型使用new操作符，“运行时”会在临时存储池中创建对象的新实例，将所有字段初始化为默认值，再调用构造函数，将临时存储位置作为ref变量以this的形式传递。

C++中struct和class区别在于默认的访问性是公共还是私有，两者在C#中的区别则大得多，在于类型的实例时以值还是引用的形式拷贝。

9.1.2值类型的继承和接口

所有值类型都隐式密封。此外，除枚举之外的所有值类型都派生自System.ValueType。

9.2装箱

装箱(boxing)，从值类型的变量转换为引用类型会涉及以下几个步骤：

1.首先在堆上分配内存。它将用于存放值类型的数据以及少许额外开销。

2.接着发生一次内存拷贝，当前存储位置的值类型数据拷贝到堆上分配好的位置。

3.最后，转换结果是对堆上的新存储位置的引用。

相反的过程称为拆箱(unboxing)

必须先拆箱为基础类型

// ...
int number;
object thing;
double bigNumber;
 
number = 42;
thing = number;
// ERROR: InvalidCastException
// bigNumber = (double)thing;
bigNumber = (double)(int)thing;
// ...

容易忽视的装箱问题

interface IAngle
{
    void MoveTo(int degrees, int minutes, int seconds);
}
 
struct Angle : IAngle
{
    // ...
    // NOTE:  This makes Angle mutable, against the general
    //        guideline
    public void MoveTo(int degrees, int minutes, int seconds)
    {
        _Degrees = degrees;
        _Minutes = minutes;
        _Seconds = seconds;
    }
    // ...
}
public class Program
{
    public static void Main()
    {
        Angle angle = new(25, 58, 23);
        // Example 1: Simple box operation
        object objectAngle = angle;  // Box
        Console.Write(((Angle)objectAngle).Degrees);
 
        // Example 2: Unbox, modify unboxed value,
        //            and discard value
        ((Angle)objectAngle).MoveTo(26, 58, 23);
        Console.Write(", " + ((Angle)objectAngle).Degrees);
 
        // Example 3: Box, modify boxed value,
        //            and discard reference to box
        ((IAngle)angle).MoveTo(26, 58, 23);
        Console.Write(", " + ((Angle)angle).Degrees);
 
        // Example 4: Modify boxed value directly
        ((IAngle)objectAngle).MoveTo(26, 58, 23);
        Console.WriteLine(", " + ((Angle)objectAngle).Degrees);
    }
}

一般不会这样写，所以很少遇到这样的问题，但还是应该避免可变值类型。

9.3枚举

枚举总是具有一个基础类型，可以是除char之外的任意整型，默认是int，可用继承语法指定其他类型，但并没有真正建立继承关系，所有枚举的基类都是System.Enum，后者从System.ValueType派生。

值能转换成基础类型，就能转换成枚举类型。该设计的优点在于可在未来的API版本中为枚举添加新值，同时不破坏早期版本，允许在运行时分配未知的值。在枚举中部插入枚举值会使其后的所有枚举值发生顺移。

9.3.1枚举之间的类型兼容性

9.3.2在枚举和字符串之间转换

枚举的一个好处是ToString()方法会输出枚举值标识符。

9.3.3枚举作为标志使用

很多时候不希望枚举值独一无二，还希望可以对其进行组合表示复合值。

如决定用位标志枚举，枚举的声明应该用FlagsAttribute来标记。

[Flags]
public enum FileAttributes
{
    None = 0,                       // 000000000000000
    ReadOnly = 1 << 0,              // 000000000000001
    Hidden = 1 << 1,                // 000000000000010
    System = 1 << 2,                // 000000000000100
    Directory = 1 << 4,             // 000000000010000
    Archive = 1 << 5,               // 000000000100000
    Device = 1 << 6,                // 000000001000000
    Normal = 1 << 7,                // 000000010000000
    Temporary = 1 << 8,             // 000000100000000
    SparseFile = 1 << 9,            // 000001000000000
    ReparsePoint = 1 << 10,         // 000010000000000
    Compressed = 1 << 11,           // 000100000000000
    Offline = 1 << 12,              // 001000000000000
    NotContentIndexed = 1 << 13,    // 010000000000000
    Encrypted = 1 << 14,            // 100000000000000
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        string fileName = @"enumtest.txt";
            System.IO.FileInfo file = new(fileName);

        	//按位与
            file.Attributes = FileAttributes.Hidden |
                FileAttributes.ReadOnly;
 
            Console.WriteLine($"{file.Attributes} = {(int)file.Attributes}");
 
            // Only the ReadOnly attribute works on Linux
            // (The Hidden attribute does not work on Linux)
            if (!System.Runtime.InteropServices.RuntimeInformation.IsOSPlatform(System.Runtime.InteropServices.OSPlatform.Linux))
            {
                // Added in C# 4.0/Microsoft .NET Framework  4.0
                if (!file.Attributes.HasFlag(FileAttributes.Hidden))
                {
                    throw new Exception("File is not hidden.");
                }
            }
 
            if ((file.Attributes & FileAttributes.ReadOnly) !=
            FileAttributes.ReadOnly)
            {
                throw new Exception("File is not read-only.");
            }
        // ...
    }
}

一个好习惯是在标志枚举中包含值为0的None成员，因为默认就是0。避免最后一个枚举值对应像Maximum这样的东西，有可能被解释成有效枚举值。检查枚举是否包含某个值，请使用System.Enum.IsDefined()方法。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-721842.html

[Flags]
enum DistributedChannel
{
    None = 0,
    Transacted = 1,
    Queued = 2,
    Encrypted = 4,
    Persisted = 16,
    FaultTolerant =
        Transacted | Queued | Persisted
}

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