Язык программирования C#9 и платформа .NET5 - Эндрю Троелсен

указывающую на один и тот же объект в памяти (т.е. создается поверхностная копия). Для выполнения глубокого копирования, при котором в новый объект полностью копируется состояние внутренних ссылок, можно реализовать интерфейс ICloneable (что будет показано в главе 8).

Передача ссылочных типов по значению

Ранее в главе объяснялось, что ссылочные типы и типы значений могут передаваться методам как параметры. Тем не менее, передача ссылочного типа (например, класса) по ссылке совершенно отличается от его передачи по значению. Чтобы понять разницу, предположим, что есть простой класс Person, определенный в новом проекте консольного приложения по имени FunWithRefTypeValTypeParams:

class Person

{

  public string personName;

  public int personAge;

  // Constructors.

  public Person(string name, int age)

  {

    personName = name;

    personAge = age;

  }

  public Person(){}

  public void Display()

  {

    Console.WriteLine("Name: {0}, Age: {1}", personName, personAge);

  }

}

А что если мы создадим метод, который позволит вызывающему коду передавать объект Person по значению (обратите внимание на отсутствие модификаторов параметров, таких как out или ref)?

static void SendAPersonByValue(Person p)

{

  // Изменить значение возраста в р?

  p.personAge = 99;

  // Увидит ли вызывающий код это изменение?

  p = new Person("Nikki", 99);

}

Здесь видно, что метод SendAPersonByValue() пытается присвоить входной ссылке на Person новый объект Person, а также изменить некоторые данные состояния. Протестируем этот метод с помощью следующего кода:

// Передача ссылочных типов по значению.

Console.WriteLine("***** Passing Person object by value *****");

Person fred = new Person("Fred", 12);

Console.WriteLine("nBefore by value call, Person is:");

                  // Перед вызовом с передачей по значению

fred.Display();

SendAPersonByValue(fred);

Console.WriteLine("nAfter by value call, Person is:");

                  // После вызова с передачей по значению

fred.Display();

Console.ReadLine();

Ниже показан результирующий вывод:

***** Passing Person object by value *****

Before by value call, Person is:

Name: Fred, Age: 12

After by value call, Person is:

Name: Fred, Age: 99

Легко заметить, что значение PersoneAge было изменено. Такое поведение, которое обсуждалось ранее, должно стать более понятным теперь, когда вы знаете, как работают ссылочные типы. Учитывая, что попытка изменения состояния входного объекта Person прошла успешно, возникает вопрос: что же тогда было скопировано? Ответ: была получена копия ссылки на объект из вызывающего кода. Следовательно, раз уж метод SendAPersonByValue() указывает на тот же самый объект, что и вызывающий код, становится возможным изменение данных состояния этого объекта. Нельзя лишь переустанавливать ссылку так, чтобы она указывала на какой-то другой объект.

Передача ссылочных типов по ссылке

Предположим, что имеется метод SendAPersonByReference(), в котором ссылочный тип передается по ссылке (обратите внимание на наличие модификатора параметра ref):

static void SendAPersonByReference(ref Person p)

{

  // Изменить некоторые данные в р.

  p.personAge = 555;

  // р теперь указывает на новый объект в куче!

  p = new Person("Nikki", 999);

}

Как и можно было ожидать, вызываемому коду предоставлена полная свобода в плане манипулирования входным параметром. Вызываемый код может не только изменять состояние объекта, но и переопределять ссылку так, чтобы она указывала на новый объект Person. Взгляните на следующий обновленный код:

// Передача ссылочных типов по ссылке.

Console.WriteLine("***** Passing Person object by reference *****");

...

Person mel = new Person("Mel", 23);

Console.WriteLine("Before by ref call, Person is:");

                // Перед вызовом с передачей по ссылке

mel.Display();

SendAPersonByReference(ref mel);

Console.WriteLine("After by ref call, Person is:");

                // После вызова с передачей по ссылке

mel.Display();

Console.ReadLine();

Вот вывод:

***** Passing Person object by reference *****

Before by ref call, Person is:

Name: Mel, Age: 23

After by ref call, Person is:

Name: Nikki, Age: 999

Здесь видно, что после вызова объект по имени Mel возвращается как объект по имени Nikki, поскольку метод имел возможность изменить то, на что указывала в памяти входная ссылка. Ниже представлены основные правила, которые необходимо соблюдать при передаче ссылочных типов.

• Если ссылочный тип передается по ссылке, тогда вызываемый код может изменять значения данных состояния объекта, а также объект, на который указывает ссылка.

• Если ссылочный тип передается по значению, то вызываемый код может изменять значения данных состояния объекта, но не объект, на который указывает ссылка.

Заключительные детали относительно типов значений и ссылочных типов

В завершение данной темы в табл. 4.4 приведена сводка по основным отличиям между типами значений и ссылочными типами.

Несмотря на различия, типы значений и ссылочные типы могут реализовывать интерфейсы и поддерживать любое количество полей, методов, перегруженных операций, констант, свойств и событий.

Понятие типов С#, допускающих null

Давайте исследуем роль типов данных, допускающих значение null, с применением проекта консольного приложения по имени FunWithNullableValueTypes. Как вам уже известно, типы данных C# обладают фиксированным диапазоном значений и представлены в виде типов пространства имен System. Например, тип данных System.Boolean может принимать только значения из набора (true, false). Вспомните, что все числовые типы данных (а также Boolean) являются типами значений. Типам значений никогда не может быть присвоено значение null, потому что оно служит для представления пустой объектной ссылки.

// Ошибка на этапе компиляции!

// Типы значений нельзя устанавливать в null!

bool myBool = null;

int myInt = null;

В языке C# поддерживается концепция типов данных, допускающих значение null. Выражаясь просто, допускающий null тип может представлять все значения лежащего в основе типа плюс null. Таким образом, если вы объявите переменную типа bool, допускающего null, то ей можно будет присваивать значение из набора {true, false, null}. Это может быть чрезвычайно