Ćwiczenie — odnajdywanie typów referencyjnych

{liczbaMinut} minut

Typy referencyjne obejmują tablice, klasy i ciągi. Typy referencyjne są traktowane inaczej niż typy wartości dotyczące sposobu przechowywania wartości podczas wykonywania aplikacji.

W tym ćwiczeniu dowiesz się, jak typy referencyjne różnią się od typów wartości i jak używać new operatora do skojarzenia zmiennej z wartością w pamięci komputera.

Czym różnią się typy referencyjne od typów wartości

Zmienna typu wartości przechowuje swoje wartości bezpośrednio w obszarze magazynu nazywanym stosem. Stos to pamięć przydzielona do kodu, który jest aktualnie uruchomiony na procesorze CPU (można też spotkać się z nazwami ramka stosu lub ramka aktywacji). Po zakończeniu wykonywania ramki stosu wartości są usuwane ze stosu.

Zmienna typu odwołania przechowuje swoje wartości w osobnym regionie pamięci nazywanym stertą. Sterta to obszar pamięci, który jest współużytkowany przez wiele aplikacji działających w systemie operacyjnym w tym samym czasie. Środowisko uruchomieniowe platformy .NET komunikuje się z systemem operacyjnym w celu określenia, które adresy pamięci są dostępne, i żąda adresu, w którym może przechować wartość. Środowisko uruchomieniowe platformy .NET zapisuje wartość, a następnie zwraca adres pamięci do zmiennej. Gdy kod używa zmiennej, środowisko uruchomieniowe platformy .NET automatycznie wyszukuje adres zapisany w zmiennej i pobiera wartość przechowywaną w tym miejscu.

Następnie napiszesz kod, który zilustruje te pomysły bardziej wyraźnie.

Definiowanie zmiennej typu odwołania

Usuń lub użyj operatora // komentarza wiersza, aby oznaczyć jako komentarz cały kod z poprzednich ćwiczeń.
Zaktualizuj kod w edytorze programu Visual Studio Code w następujący sposób:
```
int[] data;
```
Poprzedni kod definiuje zmienną, która może przechowywać wartość tablicy typów int .

Na tym etapie data jest tylko zmienną, która może przechowywać odwołanie lub raczej adres pamięci dla wartości w stercie. Ponieważ nie wskazuje ona adresu pamięci, jest nazywana nullowym odwołaniem.
Tworzenie wystąpienia tablicy int przy użyciu słowa kluczowego new

Zaktualizuj kod w edytorze programu Visual Studio Code, aby utworzyć i przypisać nowe wystąpienie tablicy int przy użyciu następującego kodu:
```
int[] data;
data = new int[3];
```
Słowo new kluczowe informuje środowisko uruchomieniowe platformy .NET o utworzeniu int wystąpienia tablicy, a następnie koordynowanie z systemem operacyjnym przechowywania tablicy o rozmiarze trzech wartości int w pamięci. Środowisko uruchomieniowe platformy .NET uzgadnia i zwraca adres pamięci nowej tablicy typu int. Na koniec adres pamięci jest przechowywany w danych zmiennej. Elementy tablicy typu int mają wartości domyślne 0, ponieważ jest to wartość domyślna typu int.
Modyfikowanie przykładu kodu w celu wykonania obu operacji w jednym wierszu kodu

Dwa wiersze kodu w poprzednim kroku są zwykle skracane do jednego wiersza kodu, aby zadeklarować zmienną i utworzyć nowe wystąpienie int tablicy. Zmodyfikuj kod z kroku 3, aby wyglądał jak ten poniżej.
```
int[] data = new int[3];
```
Chociaż nie ma żadnych danych wyjściowych do obserwowania, miejmy nadzieję, że to ćwiczenie zwiększa przejrzystość sposobu, w jaki składnia języka C# odnosi się do kroków procesu pracy z typami referencyjnymi.

Co różni się od typu danych ciągu języka C#?

Typ danych string jest również typem referencyjnym. Być może zastanawiasz się, dlaczego new operator nie był używany podczas deklarowania ciągu. Jest to po prostu ułatwienie wprowadzone dzięki projektantom języka C#. string Ponieważ typ danych jest używany tak często, można użyć następującego formatu:

string shortenedString = "Hello World!";
Console.WriteLine(shortenedString);

Jednak za kulisami tworzone jest nowe wystąpienie programu System.String i inicjowane na "Hello World!".

Praktyczne zagadnienia związane z używaniem wartości i typów referencyjnych

Typ wartości (int): w tym przykładzie val_A i val_B są typami wartości całkowitych.

int val_A = 2;
int val_B = val_A;
val_B = 5;

Console.WriteLine("--Value Types--");
Console.WriteLine($"val_A: {val_A}");
Console.WriteLine($"val_B: {val_B}");

Powinny zostać wyświetlone następujące dane wyjściowe:

--Value Types--
val_A: 2
val_B: 5

Po val_B = val_A wykonaniu val_A wartość jest kopiowana i przechowywana w pliku val_B. W związku z tym, gdy val_B zostanie zmieniona, val_A pozostaje nienaruszona.

Typ odwołania (tablica): w tym przykładzie ref_A i ref_B są typami odwołania do tablicy.

int[] ref_A= new int[1];
ref_A[0] = 2;
int[] ref_B = ref_A;
ref_B[0] = 5;

Console.WriteLine("--Reference Types--");
Console.WriteLine($"ref_A[0]: {ref_A[0]}");
Console.WriteLine($"ref_B[0]: {ref_B[0]}");

Powinny zostać wyświetlone następujące dane wyjściowe:

--Reference Types--
ref_A[0]: 5
ref_B[0]: 5

Po ref_B = ref_A wykonaniu ref_B wskazuje tę samą lokalizację pamięci co ref_A. Dlatego po ref_B[0] zmianie zmienia się również, ref_A[0] ponieważ obie wskazują tę samą lokalizację pamięci. Jest to kluczowa różnica między typami wartości i typami referencyjnymi.

Podsumowanie

Typy wartości mogą przechowywać mniejsze wartości i są zapisywane na stosie. Typy referencyjne mogą przechowywać duże wartości, a nowe wystąpienie typu referencyjnego jest tworzone za pomocą operatora new. Zmienne typu referencyjnego przechowują odwołanie (adres pamięci) do rzeczywistej wartości zapisanej w stercie.
Typy referencyjne obejmują tablice, ciągi i klasy.

Opinia

Czy ta strona była pomocna?

Ćwiczenie — odnajdywanie typów referencyjnych

Sprawdź swoją wiedzę

Opinia