public struct Point { private int m_x, m_y; public Point(int x, int y) { m_x = x; m_y = y; } public override string ToString() { return string.Format("{0},{1}", m_x, m_y); } }
上面是一個(gè)值類型的定義,下面創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例,用在控制臺(tái)上輸出一些信息:
Point p = new Point(1, 1); Console.WriteLine(p);
這與
Point p = new Point(1, 1); Console.WriteLine(p.ToString());
這二者在輸出結(jié)果上完全一樣,也許很多人象我一樣,在平時(shí)工作中隨意使用,也不會(huì)去管它有什么不同?
但其實(shí),Console.WriteLine(p)是會(huì)產(chǎn)生裝箱(box)指令的!
原因很簡(jiǎn)單:Console.WriteLine的所有重載版本中,并沒(méi)有一個(gè)Console.WriteLine(Point p)的版本,所以默認(rèn)會(huì)調(diào)用Console.WriteLine(Object o)這個(gè)版本,p會(huì)裝箱成Object,返回一個(gè)在堆上的引用。
而Console.WriteLine(p.ToString())則會(huì)調(diào)用Console.WriteLine(String s)這個(gè)重載版本,p.ToString()已經(jīng)是一個(gè)String了,所以無(wú)需裝箱。
繼續(xù)來(lái)看一段稍微長(zhǎng)一點(diǎn)的代碼:
using System; namespace boxTest { class Program { static void Main(string[] args) { int i = 1; test(5); Console.WriteLine(i);//1 object obj = 1; test(obj); Console.WriteLine(obj);//1 string s = "1"; test(s); Console.WriteLine(s);//"1" P1 p1 = new P1(1); test(p1); Console.WriteLine(p1.X);//1 P2 p2 = new P2(1); test(p2); Console.WriteLine(p2.X);//5 Console.Read(); } static void test(int i) { i = 5; } static void test(object o) { o = 5; } static void test(string s) { s = "5"; } static void test(P1 p) { p.X = 5; } static void test(P2 p) { p.X = 5; } } internal struct P1 { private int _x; public P1(int x) { _x = x; } public int X { set { _x = value; } get { return _x; } } } internal class P2 { private int _x; public P2(int x) { _x = x; } public int X { set { _x = value; } get { return _x; } } } }
上面代碼的5次輸出結(jié)果,您都猜對(duì)了嗎?
第
1
次輸出:因?yàn)閕是值類型,參數(shù)傳遞默認(rèn)是按值傳遞的,也就是說(shuō)test方法體里的參數(shù)i是一個(gè)全新的副本,跟外界沒(méi)關(guān)系,方法調(diào)用完后,方法體內(nèi)的i自動(dòng)被清理,不影響方法體外的i
第
2
次輸出:雖然Object是引用類型,參數(shù)傳遞也是按引用傳遞的,但是方法體內(nèi)o=5的賦值,使o指向了一個(gè)全新的"已裝箱的5",這時(shí)o與方法體外的obj已經(jīng)是二個(gè)不同的對(duì)象了,有懷疑的同學(xué),可用Object.ReferenceEquals方法輸出驗(yàn)證,如下面這樣
static void test(object o) { object o1 = o; Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(o1, o));//true o = 5; Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(o1, o));//false }
但是在test(Object o)調(diào)用完成后,main方法后面還要繼續(xù)使用obj(因?yàn)橛蠧onsole.WriteLine(obj)),所以obj此時(shí)也不會(huì)被列為垃圾回收的目標(biāo)。test方法調(diào)用結(jié)束后,方法體內(nèi)部的對(duì)象o,因不再使用將等候GC回收。
第
3
次輸出:String雖然也是引用類型,但是String的處理機(jī)制有別于其它引用類型(這個(gè)話題展開(kāi)就可再寫一篇文章了,建議不清楚的同學(xué)去CLR VIR C#中的"字符、字符串和文本處理"相關(guān)內(nèi)容),在test(String s)內(nèi)對(duì)s賦值為新字符串時(shí),同樣會(huì)生成一個(gè)新的對(duì)象,因此也不會(huì)影響到test方法體外的值。但是:跟第2次輸出不同的是,test(String s)調(diào)用結(jié)束后,字符串"5"卻不會(huì)被立即回收(即:字符串駐留機(jī)制),如果下次有人需要再次使用字符串"5",將直接返回這個(gè)對(duì)象的引用,這一點(diǎn)可通過(guò)觀察對(duì)象的HashCode看出端倪:
using System; namespace boxTest { class Program { static void Main(string[] args) { string s = "1"; test(s); string s1 = "1"; string s2 = "5"; Console.WriteLine("{0},{1},{2}", s.GetHashCode(), s1.GetHashCode(), s2.GetHashCode()); Console.Read(); } static void test(string s) { Console.WriteLine("{0}", s.GetHashCode()); s = "5"; Console.WriteLine("{0}", s.GetHashCode()); } } }
輸出結(jié)果為:
-842352753
-842352757
-842352753,-842352753,-842352757
第
4
次輸出:struct類型的P1是值類型,類似第1次輸出中的解釋一樣,按值傳遞,方法體內(nèi)修改的只是副本的值,也不會(huì)影響test體外的值.
第
5
次輸出:class類型的P2是引用類型,參數(shù)傳遞的其實(shí)是p2的地址(即指針),而且在test方法體內(nèi)并未對(duì)p2重新賦值(指沒(méi)有類似p2 = new P2(1)類似的代碼),而只是修改了p2的屬性X,方法調(diào)用結(jié)束后,p2引用指向的地址沒(méi)有改變,但是這個(gè)地址中對(duì)應(yīng)的值X已經(jīng)變了,所以輸出5.
最后再來(lái)二個(gè)CLR VIR C#原書示例的簡(jiǎn)化版
using System; namespace boxTest { class Program { static void Main(string[] args) { P p1 = new P(1); Console.WriteLine(p1);//1 p1.ChangeX(2); Console.WriteLine(p1);//2 object o = p1; ((P)o).ChangeX(5); Console.WriteLine(o);//這里將輸出2,而不是5 ! //解釋:((P)o).ChangeX(5); //其實(shí)相當(dāng)于 P p2 = (P)o; p2.ChangeX(5); //所以根本沒(méi)改變p1中的_x值(因?yàn)镻是值類型,p2與p1在內(nèi)存中對(duì)應(yīng)的是二個(gè)不同的地址,相互并不干擾), //然后臨時(shí)生成的p2因?yàn)椴辉俦皇褂茫琈ain方法執(zhí)行完成后,會(huì)自動(dòng)清理 Console.Read(); } } struct P { private int _x; public P(int i) { _x = i; } public void ChangeX(int x) { _x = x; } public override string ToString() { return string.Format("{0}", _x); } } }
using System; namespace boxTest { class Program { static void Main(string[] args) { P p1 = new P(1); Console.WriteLine(p1);//1 p1.ChangeX(2); Console.WriteLine(p1);//2 object o = p1; ((IChangeX)o).ChangeX(5); Console.WriteLine(o);//這里將輸出5 //解釋: ((IChangeX)o).ChangeX(5); 相當(dāng)于 //IChangeX _temp = (IChangeX)o; //_temp.ChangeX(5); //因?yàn)榻涌趯?shí)際上返回的是引用(算是引用類型), //所以這時(shí)_temp與o指向的是同一個(gè)內(nèi)存地址,修改_temp就相當(dāng)于修改o Console.Read(); } } struct P :IChangeX { private int _x; public P(int i) { _x = i; } public void ChangeX(int x) { _x = x; } public override string ToString() { return string.Format("{0}", _x); } } interface IChangeX { void ChangeX(int x); } }
讓struct實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口以后,情況就變了,同樣大家看注釋,不解釋。
?
要想寫出高性能的代碼,每個(gè)細(xì)節(jié)都要意識(shí)到背后發(fā)生的事情。所以象CLR VIR C#這類神作,沒(méi)事拿來(lái)翻翻,不斷加深印象還是很有必要的。
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