C# 计算不可变变量答案

【问题标题】：C# calculating an immutable variableC# 计算不可变变量
【发布时间】：2015-03-11 10:47:10
【问题描述】：

有没有办法告诉编译器，从这里开始，表达式的结果应该被认为是不可变的？

...
"const" MyClass str = b[0].x+b[1].x;
... // from here on str is an immutable object

还有 const 或 readonly 变量对性能有好处吗？

添加：@Onur： (a) 应允许分配新值； (b) 不允许使用 str 的当前值，包括可以通过 str 访问的所有内容，例如 str 的任何字段以及 str 以任何方式引用的所有内容； (c) 举例可能很困难。但我试图改写它。 str 应该是任何类型的数据结构（对象、集合和它们的任何混合）。将分配给 str 的对象是可变的，并且可以被另一个引用修改。但是当分配给 str 时，我想确保通过 str 不能修改对象。其背后的想法是，对象一旦创建，将被传递给不同的线程以处理对象的数据，我想确保我不会意外修改通过引用传递给不同线程的对象.所以我想要某种参考来防止我修改任何数据。假设我想要某种使完整对象只读的引用。

【问题讨论】：

看起来您混淆了 constness 和 immutability。字符串在 C# 中已经是不可变的。
const 或 readonly 没有显着的性能优势，它们主要是为了提高可维护性。
我认为 const 变量不应该在运行时改变（初始化）。
我将 String 更改为 MyClass。没想到 String 默认是只读的。
您能否澄清一下 (a) str 是否不应该被分配一个新值； (b) str 的当前值不可修改或 (c) 有所不同；也许一个例子可以帮助展示什么应该（不）被允许

标签： c# immutability

【解决方案1】：

您不能有readonly 局部变量（例如参见Why does C# disallow readonly local variables?）。您可以在类/结构中有一个只读字段。我认为它们的访问速度并不比普通的局部变量/普通的字段变量快。

请注意，每个 Jon Skeet 只读字段速度较慢 :-)

你可以有一个const 局部变量，但它只能有可以在编译时计算的值。 const 变量/字段比变量更快，因为它已被编译器删除:-)（至少它对 JIT 更快，因为它甚至不存在于 IL 代码中）

这个：

const int xxx = 1;
const int yyy = xxx + 1;
Console.WriteLine(yyy);

编译成

Console.WriteLine(2);

（使用 ILSpy 进行检查，即使在调试模式下）

【讨论】：

【解决方案2】：

您不能为 const 分配除另一个常量之外的任何值。但是，您可以定义一个私有变量，该变量可以在其类中使用您想要的任何值进行初始化，并简单地使用其值公开一个只读属性。
常量与不可变不同。常量的值不能更改，而指向不可变对象（如字符串）的引用的值可以更改。当您有一个字符串变量并更改它的值时，.Net 层下发生的事情是该字符串被破坏并且新的字符串值替换它。这就是不可变的意思。

【讨论】：

【解决方案3】：

你可能混淆了三个不同的概念：

不可变指的是对象：不可变对象是不能改变状态的对象，你只能在之前的对象的基础上创建一个新的对象。
const 指的是常量。常量是一个变量，其中 value 在编译时是/可以知道的。例如（有小错误）：
```
public const double Pi = 3.14159265358979;
public const double PiHalf = Pi/2;
```
编译器可以简单地推断常量，以及 - 可选地 - 内联时间。对象通常没有常量，因为它们需要在堆上分配，可以有多个对它们的引用，等等。
Readonly: readonly 意味着您向字段写入一次（在构造函数级别），然后再也不会更改它们的值。

C# 允许将（局部）变量标记为常量，但如前所述，这意味着必须在编译时知道该值。所以你不能——比如说——从标准输入中读取一个值，然后说变量将保持不变。然而，由于b 很可能是一个对象数组，因此参数不是常量，因此结果也不是。因此，您的陈述将失败。

然而，活性分析是大多数编译器执行的一个过程，在许多情况下可以检测到变量不会被修改。

【讨论】：