<NET CLR via c# 第4版> 第5章基元類型、引用類型和值類型

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5.1 編程語言的基元類型 c 不管在什麼操作系統上運行,int始終映射到System.Int32; long始終映射到System.Int64 可以通過checked/unchecked操作符/語句打開或關閉溢出檢查,如: 在checked操作符或語句中調用方法,不會對該方法造成任何影響,如: 盡 ...

5.1 編程語言的基元類型

c#不管在什麼操作系統上運行,int始終映射到System.Int32; long始終映射到System.Int64

可以通過checked/unchecked操作符/語句打開或關閉溢出檢查,如:

byte b = 100;
b = checked((byte)(b + 200));
uint invalid = unchecked((uint)(-1));

checked {
     b += 200;
}

在checked操作符或語句中調用方法,不會對該方法造成任何影響,如:

checked
{
    //假定SomeMethod試圖把400載入到一個Byte中
    SomeMethod(400);
    //SomeMethod可能會、也可能不會拋出OverflowException異常
    //如果SomeMethod使用checked指令編譯,就可能會拋出異常
    //但這和當前的checked語句無關
}

儘量使用有符號數值類型(比如Int32和Int64)而不是無符號數值類型(比如UInt32和UInt64),這允許編譯器檢測更多的上溢/下溢錯誤.較少的強制類型轉換也可以使代碼更整潔,更易維護.
System.Decimal在CLR中不被認為是基元類型.處理速度慢於CLR基元類型.常用於不容許舍入誤差的金融計算.checked和unchecked操作符,語句以及編譯器開關對System.Decimal不起作用.如果Decimal值執行的運算是不安全的,肯定會拋出OverflowException異常.

5.2 引用類型和值類型

值類型分配線上程棧上,引用類型從托管堆分配.
所有值類型都隱式密封以防止將值類型用作其它引用類型或值類型的基類型.
將值類型變數賦給另一個值類型變數,會執行逐欄位的複製.將引用類型的變數賦給另一個引用類型的變數只複製記憶體地址.
基於上一條,兩個或多個引用類型變數能引用堆中同一個對象,對一個變數執行的操作可能影響到另一個變數引用的對象.相反,對值類型變數的操作不可能影響另一個值類型變數.
自定義struct類型時需要註意:
- 具有基元類型的行為--簡單,成員不可變(建議全部欄位標記為readonly);
- 不從其它類型繼承,也不派出出其它任何類型;但可實現一個或多個介面;
- 類型的實例較小(16位元組或更小),或不作為方法實參傳遞,也不從方法返回;
- 自定義值類型應該重寫Equals和GetHashCode方法(預設實現有性能問題);
- 不能有新的虛方法,所有方法都不能是抽象的,所有方法都隱式密封(不可重寫);
- 如不需要與非托管代碼互操作,可為struct應用StructLayoutAttribute特性,並向構造器傳遞LayoutKind.Auto.

5.3 值類型的裝和拆箱

裝箱過程:
- 在托管堆中分配記憶體.分配的記憶體量是值類型各欄位所需的記憶體量,還要加上托管堆所有對象都有的兩個額外成員(類型對象指針和同步塊索引)所需的記憶體量.
- 值類型的欄位複製到新分配的堆記憶體.
- 返回對象地址.現在該地址是對象引用;值類型成了引用類型.
拆箱的代價比裝箱低得多
拆箱時,只能轉型為最初未裝箱的值類型,否則會拋出InvalidCastException異常.
未裝箱值類型沒有同步塊索引,不能使用System.Threading.Monitor類型的方法(或者C#lock語句)讓多個線程同步對實例的訪問.
派生值類型中,重寫的虛方法如果調用基類的實現,會裝箱,以便能夠通過this指針將對一個堆對象的引用傳給基方法.
調用非虛的,繼承的方法時(比如GetType或MemberwiseClone),無如何都要對值類型進行裝箱.因為這些方法由System.Object定義,要求this實參是指向堆對象的指針.
將值類型的未裝箱實例轉型為類型的某個介面時要對實例進行裝箱.因為介面變數必須包含對堆對象的引用.
檢查同一性(看兩個引用是否指向同一個對象)務必調用ReferenceEquals,不應使用==操作符.
重寫Equals需符合4個特征:
- Equals必須自反;x.Equals(x)肯定返回true
- Equals必須對稱;x.Equals(y)和y.Equals(x)返回相同的值
- Equals必須可傳遞;x.Equals(y)返回true,y.Equals(z)返回true,則x.Equals(z)肯定返回true.
- Equals必須一致.比較的兩個值不變,Equals返回值也不能變.
重寫Equals可能還需要:
- 讓類型實現System.IEquatable<T>介面的Equals方法
- 重載==和!=操作符方法

Q:以下代碼的輸出結果是?有幾次裝箱操作?

static void Main()
        {
            int v = 5;
            object o = v;
            v = 123;

            Console.WriteLine(v + "," + (int)o);
        }

A:顯示"123,5".有3次裝箱操作.上面代碼合理的寫法是:Console.WriteLine(v.Tostring()+","+o) .這樣只裝箱1次.

5.4 對象哈希碼

計算類型實例的哈希碼,需遵守以下規則:

提供良好的隨機分佈,使哈希表獲得最佳性能;
可在演算法中調用基類的GetHashCode方法,並包含返回值.但不要調用Object或ValueType的GetHashCode方法,因為兩者實現性能不好.
至少使用一個實例欄位.
演算法使用的欄位應該不可變(使用readonly標記,併在對象構造時初始化)
演算法執行速度儘量快
包含相同值的不同對象應該返回相同哈希碼

千萬不要對哈希碼進行執久化,因為不同的.net版本,演算法可能不一樣,得到的哈希碼也可能不一樣

5.5 dynamic基元類型

編譯器不允許寫代碼將表達式從Object隱式轉型為其它類型;但允許使用隱式轉型語法將表達式從dynamic轉型為其它類型:
```
object o1=123;
int n1=o1; //錯誤

dynamic d1=123;
int n3=d1; //正確
```
var只是簡化語法,只能在方法內部聲明局部變數;dynamic表達式其實是和System.Object一樣的類型.
不能將lambda表達式或匿名方法作為實參傳給dynamic方法調用,因為編譯器推斷不了要使用的類型.
使用dynamic會帶來額外的開銷,如果程式中只是一,兩個地方需要動態行為,不如使用傳統方法,即調用反射方法(如果是托管對象),或者進行手動類型轉換(如果是COM對象)

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