Язык программирования C#9 и платформа .NET5

Здесь значение, содержащееся в переменной типа int(myInt), благополучно умещается в диапазон допустимых значений для типа byte; следовательно, можно было бы ожидать, что сужающая операция не должна привести к ошибке во время выполнения. Однако из-за того, что язык C# создавался с расчетом на безопасность в отношении типов, все-таки будет получена ошибка на этапе компиляции.

Если нужно проинформировать компилятор о том, что вы готовы мириться с возможной потерей данных из-за сужающей операции, тогда потребуется применить явное приведение, используя операцию приведения () языка С#. Взгляните на показанную далее модификацию класса Program:

class Program

{

  static void Main(string[] args)

  {

    Console.WriteLine("***** Fun with type conversions *****");

    short numb1 = 30000, numb2 = 30000;

    // Явно привести int к short (и разрешить потерю данных).

    short answer = (short)Add(numb1, numb2);

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

      numb1, numb2, answer);

    NarrowingAttempt();

    Console.ReadLine();

  }

  static int Add(int x, int y)

  {

    return x + y;

  }

  static void NarrowingAttempt()

  {

    byte myByte = 0;

    int myInt = 200;

    // Явно привести int к byte (без потери данных).

    myByte = (byte)myInt;

    Console.WriteLine("Value of myByte: {0}", myByte);

  }

}

Теперь компиляция кода проходит успешно, но результат сложения оказывается совершенно неправильным:

***** Fun with type conversions *****

30000 + 30000 = -5536

Value of myByte: 200

Как вы только что удостоверились, явное приведение заставляет компилятор применить сужающее преобразование, даже когда оно может вызвать потерю данных. В случае метода NarrowingAttempt() это не было проблемой, т.к. значение 200 умещалось в диапазон допустимых значений для типа byte. Тем не менее, в ситуации со сложением двух значений типа short внутри Main() конечный результат получился полностью неприемлемым (30000 + 30000 = -5536?).

Для построения приложений, в которых потеря данных не допускается, язык C# предлагает ключевые слова checked и unchecked, которые позволяют гарантировать, что потеря данных не останется необнаруженной.

Использование ключевого слова checked

Давайте начнем с выяснения роли ключевого слова checked. Предположим, что в класс Program добавлен новый метод, который пытается просуммировать две переменные типа byte, причем каждой из них было присвоено значение, не превышающее допустимый максимум (255). По идее после сложения значений этих двух переменных (с приведением результата int к типу byte) должна быть получена точная сумма.

static void ProcessBytes()

{

  byte b1 = 100;

  byte b2 = 250;

  byte sum = (byte)Add(b1, b2);

  // В sum должно содержаться значение 350.

  // Однако там оказывается значение 94!

  Console.WriteLine("sum = {0}", sum);

}

Удивительно, но при просмотре вывода приложения обнаруживается, что в переменной sum содержится значение 94 (а не 350, как ожидалось). Причина проста. Учитывая, что System.Byte может хранить только значение в диапазоне от 0 до 255 включительно, в sum будет помещено значение переполнения (350-256 = 94). По умолчанию, если не предпринимаются никакие корректирующие действия, то условия переполнения и потери значимости происходят без выдачи сообщений об ошибках.

Для обработки условий переполнения и потери значимости в приложении доступны два способа. Это можно делать вручную, полагаясь на свои знания и навыки в области программирования. Недостаток такого подхода произрастает из того факта, что мы всего лишь люди, и даже приложив максимум усилий, все равно можем попросту упустить из виду какие-то ошибки.

К счастью, язык C# предоставляет ключевое слово checked. Когда оператор (или блок операторов) помещен в контекст checked, компилятор C# выпускает дополнительные инструкции CIL, обеспечивающие проверку условий переполнения, которые могут возникать при сложении, умножении, вычитании или делении двух значений числовых типов.