【C#基础概念】常量
阅读原文时间:2023年07月08日阅读:1

常量是在编译时设置其值并且永远不能更改其值的字段。 使用常量可以为特殊值提供有意义的名称,而不是数字文本

常量是不可变的值,在编译时是已知的,在程序的生命周期内不会改变。 常量使用 const 修饰符声明。 仅 C# 内置类型(不包括 System.Object)可声明为 const。 用户定义的类型(包括类、结构和数组)不能为 const。 使用 readonly 修饰符创建在运行时一次性(例如在构造函数中)初始化的类、结构或数组,此后不能更改。

-————————C#编程指南

个人理解的常量

常量本质上是静态的字面量(static literal)

常量在声明时必须初始化。 例如:

class Calendar1
{
public const int Months = 12;
}

在此示例中,常量 Months 始终为 12,即使类本身也无法更改它。 实际上,当编译器遇到 C# 源代码中的常量标
识符(例如, Months )时,它直接将文本值替换到它生成的中间语言 (IL) 代码中。 因为运行时没有与常量相关联
的变量地址,所以 const 字段不能通过引用传递,并且不能在表达式中显示为左值。
如果不创建循环引用,则用于初始化常量的表达式可以引用另一个常量。 例如:

class Calendar3
{
public const int Months = 12;
public const int Weeks = 52;
public const int Days = 365;
public const double DaysPerWeek = (double) Days / (double) Weeks;
public const double DaysPerMonth = (double) Days / (double) Months;

}

可以将常量标记为public 、 private、 protected、internal、protected internal 或 private protected。 这些访问修饰符
定义该类的用户访问该常量的方式。 有关详细信息,请参阅访问修饰符。
常量是作为静态字段访问的,因为常量的值对于该类型的所有实例都是相同的。 不使用 static 关键字来声明
这些常量。 不在定义常量的类中的表达式必须使用类名、句点和常量名称来访问该常量。 例如:

int birthstones = Calendar.Months;

可以同时声明多个同一类型的常量,例如:

class Calendar2
{
public const int Months = 12, Weeks = 52, Days = 365;
}

若要定义一组非整型常量,一种方法是将它们分组到一个名为 Constants 的静态类。 这要求对常量的所有引用都在其前面加上该类名,如下例所示。

static class Constants
{
public const double Pi = 3.14159;
public const int SpeedOfLight = 300000; // km per sec.

}
class Program
{
static void Main()
{
double radius = 5.3;
double area = Constants.Pi * (radius * radius);
int secsFromSun = 149476000 / Constants.SpeedOfLight; // in km
}
}

常量表达式由常量值组成。常量表达式在编译时就可以确定值,通过编译器常量折叠技术确定值例如

public const int C1 = 5;
public const int C2 = C1 + 100;

public const int C1 = 5+5;

C#10开始支持字符窜内插常量表达式:

const string Language = "C#";
const string Platform = ".NET";
const string Version = "10.0";
const string FullProductName = $"{Platform} - Language: {Language} Version: {Version}";

对于一个常量表达式,编译器在编译时就会计算结果,并将结果直接放着编译文件中。
从而免去运行时需要进行多余的运算。

**值的确定的位置不一样:
**

Compile-time constant:编译时常量 ,编译时确定的值,编译器在把源代码编译成IL时,把常量符号都替换成相应的值。
Runtime constant:运行时常量,只有在运行时CLR中才能确定的值

**const**是编译时常量 字段只能在该字段的声明中初始化

readonly 运行时常量 在类初始化的过程中可以被多次赋值,可以字段定义时候赋值,也可以在类的构造函数中赋值,也可以在init 访问器中赋值。readonly 运行时常量的值取决初始化方式。

类的初始化顺序 字段>构造函数>对象初始值设定项

public readonly string A1 = "10";
public A(string a) => A1 = a;
public string B
{
get => A1;
init => A1 = value;

    }  
    static void Main(string\[\] args)

    {

        A a = new A("a") { B = "A" };  
        A b = new A("a");  
        Console.WriteLine($"a={a.A1} b={b.A1}");  
        Console.ReadKey();

    }

输出:a=A b=a

const int b = 10; //b为常量,10为字面量
string str = “hello world!”; // str 为变量,hello world!为字面量

常量属于字面量,变量都属于变量。const是静态字面量,readonly是只读自变量。

声明变量

public readonly int SOU = 12;
public const int seiu = 12;
enum n { i=0}

IL代码

.field public initonly int32 SOU
.field public static literal int32 seiu = int32(12)
.field public static literal valuetype Galaxy.Program/n i = int32(0)//枚举和Const 常量本质上一样的,都是用static literal来定义:
.class nested private auto ansi sealed n
extends [System.Runtime]System.Enum
{
// Fields
.field public specialname rtspecialname int32 value__
.field public static literal valuetype Galaxy.Program/n i = int32(0)//枚举和Const 常量本质上一样的,都是用static literal来定义

    } // end of class n

通过IL对比可以看出CLR 用static literal定义编译器常量,literal是字面量。用initonly 定义只读字段

literal必须初始化,不能被修改,是编译时常量且只能用于值类、引用类和接口类;
initonly 仅在构造函数进行初始化,可赋值多次,静态只读字段只能在静态构造函数中初始化。

当某个字段是引用类型,并且该字段标记为readonly时,那么不可改变的是引用,而非字段引用的值

下面声明:

public static readonly int A = 2; //A为运行时常量
public const int B = 3; //B为编译时常量

下面的表达式:

int C = A + B;

经过编译后与下面的形式等价:

int C = A + 3;

可以看到,其中的const常量B被替换成字面量3,而readonly字段A则保持引用方式。
声明及初始化
readonly字段只能声明为类字段,支持实例类型或静态类型,可以在声明的同时初始化或者在构造函数中进行初始化,初始化完成后便无法更改。
const常量除了可以声明为类字段之外,还可以声明为方法中的局部常量,默认为静态类型(无需用static修饰,否则将导致编译错误),但必须在声明的同时完成初始化。

数据类型支持
由于const常量在编译时将被替换为字面量,使得其取值类型受到了一定限制。const常量只能被赋予数字(整数、浮点数)、字符串以及枚举类型。下面的代码无法通过编译:

public const DateTime D = DateTime.MinValue;

改成readonly就可以正常编译:

1 public readonly DateTime D = DateTime.MinValue;

可维护性
readonly以引用方式进行工作,某个常量更新后,所有引用该常量的地方均能得到更新后的值。
const的情况要稍稍复杂些,特别是跨程序集调用:

1 public class Class1
2 {
3 public static readonly int A = 2; //A为运行时常量
4 public const int B = 3; //B为编译时常量
5 }
6
7 public class Class2
8 {
9 public static int C = Class1.A + Class1.B; //变量C的值为A、B之和
10 }
11
12 Console.WriteLine(Class2.C); //输出"5"

假设Class1与Class2位于两个不同的程序集,现在更改Class1中的常量值:

1 public class Class1
2 {
3 public static readonly int A = 4; //A为运行时常量
4 public const int B = 5; //B为编译时常量
5 }

编译Class1并部署(注意:这时并没有重新编译Class2),再次查看变量C的值:

1 Console.WriteLine(Class2.C); //输出"7"

结果可能有点出乎意料,让我们来仔细观察变量C的赋值表达式:

public static int C = Class1.A + Class1.B;

编译后与下面的形式等价:

public static int C = Class1.A + 3;

因此不管常量B的值如何变,对最终结果都不会产生影响。虽说重新编译Class2即可解决这个问题,但至少让我们看到了const可能带来的维护问题。

性能比较
const直接以字面量形式参与运算,性能要略高于readonly,但对于一般应用而言,这种性能上的差别可以说是微乎其微。

适用场景
在下面两种情况下:
a.取值永久不变(比如圆周率、一天包含的小时数、地球的半径等)、枚举
b.对程序性能要求非常苛刻
可以使用const常量,除此之外的其他情况都应该优先采用readonly常量。

以上内容来源:https://www.cnblogs.com/yanglang/p/9003770.html

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