本文參考roslyn專案中的issue:#118。
1. c# 7.0 新特性1: 基於tuple的「多」返回值方法
2. c# 7.0 新特性2: 本地方法
3. c# 7.0 新特性3: 模式匹配
4. c# 7.0 新特性4: 返回引用
c#早在最初的發行版c# 1.0中(2023年1月),就借鑑並延續了c/c++中指標引數,原生允許將值型別資料的引用(指標)通過標記ref引數的形式,傳遞到方法體中。
但對於方法內的值型別引用,該如何以引用的方式返回,卻一直以來沒有乙個非常完美的解決方案,儘管這種用例非常少見。
提乙個簡單的問題,我們需要獲取三個int中的最大值的引用。
我們照慣例,回顧下c#7.0之前的做法:
我們回歸到c/c++中,這個問題沒有什麼好爭議的,實現起來會很理所應當的是這樣的:
1下面我們思考一下c#中怎麼合理的翻譯這段**。int* max(int* first, int* second, int*third)
5....
6int a = 1, b = 2, c = 3;7
int* max = max(&a, &b, &c);
8 *max = 4; //
c == 4;
可能有的童鞋看到c/c++指標,已經想到了.net編譯指令中,開啟/unsafe指令,它允許c#直接訪問記憶體。的確,只要在專案中勾選「allow unsafe code」。
就可以通過下面這種幾乎和c/c++中一致方式來做到:
1但unsafe並不是c# 推薦使用的,它繞過了clr的記憶體安全機制,指標的不安全濫用會被允許,容易使你的指標指到各種非預期的目標,比如允許訪問已經返回(被釋放)的呼叫棧(call stack),我們來做乙個實驗。unsafe
static
int* max(int* first, int* second, int*third)26
....
7int a = 1, b = 2, c = 3;8
unsafe
9
1這是非常典型的一種錯誤,當getref()的呼叫返回後,它的呼叫堆疊被釋放,我們嘗試獲取它本地的引用(num)時,如果getref遺留在記憶體的棧結構僥倖沒有被重新分配,我們依然可以獲取到。unsafe
static
int*getref()27
unsafe
static
void main(string
args)
8
但正常情況下,我們的邏輯一旦需要做一些其它處理(包括第一次console.writeline()的呼叫本身),num所在的這塊不安全記憶體自然會被覆蓋。
雖然這是一段本身錯誤的**,但站在語言層面,並沒有做任何完全可以做的規避。(c/c++中同樣存在這個問題)
當然,其實c#6.0及以前,我們還有一種比較常見的方案:
將有必要返回引用的值型別封裝在乙個寄宿模型類中。
由於物件以引用heap的位址傳遞,引用目標不在呼叫棧(call stack)上,不會由於函式返回而被釋放。
1這種類似做法被廣泛應用在model傳遞,dto等場景中,無可厚非。。static
hostmodel max(hostmodel first, hostmodel second, hostmodel third)
2
但是如果在效能要求敏感,且資料和邏輯結構簡單的場景下,為乙個簡單資料憑空多了一組裝箱和拆箱動作,以物件形式在heap中申請本沒有必要的記憶體,是一種非常浪費和奢侈的做法。
c#7.0 中引入了引用返回(ref return)的概念,允許c#方法中返回乙個值型別的引用。
issue:#118。中給出了下面的例子:
1這樣,我們通過c#7.0,能直接將呼叫棧(call stack)上的引用返回。static
refint max(ref
int first, ref
int second, ref
intthird)26
…7int a = 1, b = 2, c = 3
;8 max(ref a, ref b, ref c) = 4
;9 debug.assert(a == 1); //
true
10 debug.assert(b == 2); //
true
11 debug.assert(c == 4); //
true
並且,對於體積較大的結構體(struct),返回引用比傳遞結構值要快很多,因為結構體的賦值會對整個結構進行拷貝。
另外需要注意的是,ref return的引用,在語言層面附加規則,不允許返回方法內的區域性變數的引用,換句話說,被返回的堆疊位址,必須低於當前方法的入口位址。
我們從另乙個側面看這個feature,其實是對效能要求極致情況下出現的考慮,對於目前大多數的.net應用中,其實用例非常侷限,也並非以往.net側重的方面。。
但是roslyn專案在c#7.0設計初期就加入這個feature,是否隱含了更長遠的考量?
我們再看看微軟最近的新聞就不難理解了,本月初(6月1日)微軟在北京舉辦的開發者峰會上,satya nadella宣布建立物聯網實驗室,峰會上還發布了微軟的iot套件。
近期微軟還發布了windows的iot版本(windows iot),剛剛發布的.net core也允許跑在裝有windows iot 的 raspberry pi(樹莓派)等裝置上。
在這些對惜記憶體如金的端裝置上,c#想要有一席用武之地,不可避免的需要一改以往對記憶體的任性的一些設計,也就可以理解了。這或許是c#7.0加入ref return的乙個重要的原因。
C 7 0 特性例項
using system using system.collections.generic using system.linq using system.text using system.threading.tasks namespace csharp 7.0 a,b function ref r...
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