Язык программирования C#9 и платформа .NET5

Использование типов значений, содержащих ссылочные типы

Теперь, когда вы лучше понимаете базовые отличия между типами значений и ссылочными типами, давайте обратимся к более сложному примеру. Предположим, что имеется следующий ссылочный тип (класс), который поддерживает информационную строку (InfoString), устанавливаемую с применением специального конструктора:

class ShapeInfo

{

  public string InfoString;

  public ShapeInfo(string info)

  {

    InfoString = info;

  }

}

Далее представим, что переменная типа ShapeInfo должна содержаться внутри типа значения по имени Rectangle. Кроме того, в типе Rectangle предусмотрен специальный конструктор, который позволяет вызывающему коду указывать значение для внутренней переменной-члена типа ShapeInfo. Вот полное определение типа Rectangle:

struct Rectangle

{

  // Структура Rectangle содержит член ссылочного типа.

  public ShapeInfo RectInfo;

  public int RectTop, RectLeft, RectBottom, RectRight;

  public Rectangle(string info, int top, int left, int bottom, int right)

  {

    RectInfo = new ShapeInfo(info);

    RectTop = top; RectBottom = bottom;

    RectLeft = left; RectRight = right;

  }

  public void Display()

  {

    Console.WriteLine("String = {0}, Top = {1}, Bottom = {2}, " +

      "Left = {3}, Right = {4}",

      RectInfo.InfoString, RectTop, RectBottom, RectLeft, RectRight);

  }

}

Здесь ссылочный тип содержится внутри типа значения. Возникает важный вопрос: что произойдет в результате присваивания одной переменной типа Rectangle другой переменной того же типа? Учитывая то, что уже известно о типах значений, можно корректно предположить, что целочисленные данные (которые на самом деле являются структурой — System.Int32)должны быть независимой сущностью для каждой переменной Rectangle. Но что можно сказать о внутреннем ссылочном типе? Будет ли полностью скопировано состояние этого объекта или же только ссылка на него? Чтобы получить ответ, определите следующий метод и вызовите его:

static void ValueTypeContainingRefType()

{

  // Создать первую переменную Rectangle.

  Console.WriteLine("-> Creating r1");

  Rectangle r1 = new Rectangle("First Rect", 10, 10, 50, 50);

  // Присвоить новой переменной Rectangle переменную r1.

  Console.WriteLine("-> Assigning r2 to r1");

  Rectangle r2 = r1;

  // Изменить некоторые значения в r2.

  Console.WriteLine("-> Changing values of r2");

  r2.RectInfo.InfoString = "This is new info!";

  r2.RectBottom = 4444;

  // Вывести значения из обеих переменных Rectangle.

  r1.Display();

  r2.Display();

}

Вывод будет таким:

-> Creating r1

-> Assigning r2 to r1

-> Changing values of r2

String = This is new info!, Top = 10, Bottom = 50, Left = 10, Right = 50

String = This is new info!, Top = 10, Bottom = 4444, Left = 10, Right = 50

Как видите, в случае модификации значения информационной строки с использованием ссылки r2 для ссылки r1 отображается то же самое значение. По умолчанию, если тип значения содержит другие ссылочные типы, то присваивание приводит к копированию ссылок. В результате получаются две независимые структуры, каждая из которых содержит ссылку, 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