Эндрю Троелсен - ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ С# 2005 И ПЛАТФОРМА .NET 2.0. 3-е издание

Ссылочные типы (классы], наоборот, размещаются в управляемой динамически распределяемой памяти (managed heap). Эти объекты остаются в памяти до тех пор, пока сборщик мусора .NET не уничтожит их. По умолчанию в результате присваивания ссылочных типов создается новая ссылка на тот же объект в динамической памяти. Для иллюстрации давайте изменим определение типа MyPoint со структуры на класс.

// Классы всегда оказываются ссылочными типами,

classMyPoint { // ‹= Теперь это класс!

public int х, у;

}

Если выполнить программу теперь, то можно заметить изменения в ее поведении (рис. 3.13).

Рис. 3.13. Для ссылочных типов присваивание означает копирование ссылки

В данном случае имеется две ссылки на один и тот же объект в управляемой динамической памяти. Поэтому, если изменить значение x с помощью ссылки р2, то мы увидим, что p1.х укажет на измененное значение.

Теперь, когда вы чувствуете разницу между типами, характеризуемыми значением, и ссылочными типами, давайте рассмотрим более сложный пример. Предположим, что имеется следующий ссылочный тип (класс), обрабатывающий информационную строку, которую можно установить с помощью пользовательского конструктора.

class ShapeInfo {

public string infoString;

public ShapeInfo(string info) { infoString = info; }

}

Предположим также, что вы хотите поместить переменную этого типа класса в тип с именем MyReсtangle (прямоугольник), характеризуемый значением. Чтобы позволить внешним объектам устанавливать значение внутреннего поля ShapeInfо, вы должны создать новый конструктор (при этом конструктор структуры, заданный по умолчанию, является зарезервированным и не допускает переопределения).

struct MyRectangle {

// Структура MyRectangle содержит член ссылочного типа.

public ShapeInfo reсtInfo;

public int top, left, bottom, right;

public MyRactangle(string info) {

rectInfo = new ShapeInfo(info);

top = left = 10;

bottom = right = 100;

}

}

Теперь вы имеете ссылочный тип. внутри типа, характеризуемого значением. И здесь возникает вопрос на миллион долларов: что случится, если присвоить одну переменную типа MyRectangle другой такой же переменной? С учетом того, что вы уже знаете о типах, характеризуемых значениями, вы можете сделать правильное предположение о том, что целые данные (которые на самом деле и формируют эту структуру) для каждой переменной MyRectangle должны быть независимыми элементами. Но что можно сказать о внутреннем ссылочном типе? Будет скопировано полное состояние этого объекта или будет скопирована ссылка на этот объект? Проанализируйте следующий программный код и рассмотрите рис. 3.14, который может подсказать правильный ответ.

static void Main(string[] args) {

// Создание первого объекта MyRectangle.

Console.WriteLine("-› Создание r1");

MyRectangle r1 = new MyRectangle("Это мой первый прямоугольник");

// Присваивание новому MyRectangle значений r1.

Console.WriteLine("-› Присваивание r1 типу r2");

MyRectangle r2;

r2 = r1;

// Изменение значений r2.

Console.WriteLine("-› Изменение значений r2");

r2.rectInfo.InfoString = "Это новая информация!");

r2.bottom = 4444;

// Print values

Console.WriteLine("-› Значения после изменений:");

Console.WriteLine("-› r1.rectInfo.infoString: {0}", r1.rectInfo.infoString);

Console.WriteLine("-› r2.rectInfo.infoString: {0}", r2.rectInfo.infoString);

Console.WriteLine("-› r1.bottom: {0}", r1.bottom);

Console.WriteLine("-› r2.bottom: {0}", r2.bottom);

}

Рис. 3.14. Внутренние ссылки указывают на один и тот же объект

Как видите, при изменении значения информирующей строки с помощью ссылки r2 ссылка r1 отображает точно такое же значение. По умолчанию, когда тип, характеризуемый значением, содержит ссылочные типы, присваивание приводит к копированию ссылок. В результате вы получаете две независимые структуры, каждая из которых содержит ссылки, указывающие на один и тот же объект в памяти (т.е. "поверхностную копию"). Если вы хотите иметь "детальную копию", когда состояние внутренних ссылок полностью Копируется в новый объект, необходимо реализовать интерфейс ICloneable (это будет обсуждаться в главе 7).

Исходный код.Проект ValAndRef размещен в подкаталоге, соответствующем главе 3.

Очевидно, что ссылочные типы могут передаваться членам типов, как параметры. Но передача объекта по ссылке отличается от его передачи по значению. Чтобы понять суть различий, предположим, что у нас есть класс Person (персона), определенный следующим образом.

class Person {

public string fullName;

public byte age;

public Person(string n, byte a) {

fullName = n;

age = a;

}

public Person() {}

public void PrintInfo() { Console.WriteLine("{0}, {1} года (лет)", fullName, age); }

}

Теперь создадим метод, который позволяет вызывающей стороне переслать тип Person по значению (обратите внимание на отcутcтвие модификаторов параметра).

public static void SendAPersonByValue(Person p) {

// Изменяет ли это возраст 'р'?

p.age = 92;

// Увидит ли вызывающая сторона такие изменения?

p = new Person ("Никки", 192);

}

Обратите внимание на то, что метод SendAPersonByValue() пытается изменить получаемую ссылку Person на новый объект, а также изменить некоторые данные состояния. Давайте проверим работу этого метода, используя следующий метод Main().

static void Main(string[] args) {

// Передача ссылочных типов по значению.

Console.WriteLine("*** Передача объекта Person по значению ***");

Person fred = new Persоn("Фред", 2);

Console.WriteLine("Person до вызова по значению");

fred.PrintInfo() ;

SendAPersonByValue(fred);

Console.WriteLine("Persоn после вызова по значению");

fred.PrintInfо();

}

На рис. 3.15 показан соответствующий вывод.

Рис. 3.15. Передача ссылочных типов по значению блокирует соответствующую ссылку

Как видите, значение возраста (age) изменяется. Кажется, такое поведение при передаче параметра противоречит самому термину "по значению". Если вы способны изменить состояние получаемого объекта Person, что же все-таки копируется? Ответ здесь следующий: в объект вызывающей стороны копируется ссылка. Поэтому, поскольку метод SendAPersonByValue() и объект вызывающей стороны указывают на один и тот же объект, можно изменить состояние данных объекта. Что здесь невозможно, так это изменить саму ссылку так, чтобы она указывала на другой объект (это напоминает ситуацию с постоянными указателями в C++).