c#的const和readonly使用小結

前言：從上周開始看<<CLR via C#>>第三版，剛剛看完了第四和第七兩章，這兩章都算常識，但是有很多基礎知識和術語理解不是很深入，所以看得有點慢，計劃每兩周寫點心得，是以成文。

1、應用情境重現

一個簡單的應用程式解決方案，如下：

其中，類庫CSharpLib裡定義一個簡單的類SomeType如下：

namespace CSharpLib{    public class SomeType    {        public const int ConstField = 50;        public static readonly int ReadonlyField = 50;    }}

在控制台應用程式ConsoleApp中，引用類庫CSharpLib，然後寫下如下代碼：

using System;namespace ConsoleApp{    using CSharpLib;    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            Console.WriteLine("Const field is {0}.", SomeType.ConstField);            Console.WriteLine("Readonly field is {0}.", SomeType.ReadonlyField);            Console.ReadKey();        }    }}

這樣這個控制台應用程式的輸出就都是50，這個結果應該是每個開發人員都預期的，沒有任何可疑之處。

當我們把類庫CSharpLib中的常量都改變時：

namespace CSharpLib{    public class SomeType    {        public const int ConstField = 55;        public static readonly int ReadonlyField = 5555;    }}

也就是說，我們預期的目標輸出是55和5555。當改好類庫，開發人員發現控制台應用程式沒做出任何修改，所以只將類庫重建，然後將.dll檔案拷到控制台應用程式bin目錄下（做過asp.net開發的應該都知道，當某個類庫修改時，我們通常都直接拷貝修改後的類庫.dll到網站下的bin目錄，除了習慣性偷懶，版本控制也是一個問題），然後雙擊運行ConsoleApp.exe檔案，我們驚訝地發現當前的輸出不是55和5555,而是50和5555，也就是說，const欄位修改後沒有達到預期目的。

 

2、注意點總結

為什麼會發生上面的現象呢？從c#的常量的本質說起。

（1）、什麼是常量（書中原話摘錄）

“常量（constant）是一個特殊的符號，它是一個從不變化的值。定義常量符號時，它的值必須能在編譯時間確定。確定之後，編譯器將常量的值儲存到程式集的中繼資料中。常量總是被視為靜態成員，而不是執行個體成員。代碼引用一個常量符號時，編譯器會在定義常量的程式集的中繼資料中尋找該符號，提取常量的值，並將值嵌入產生的IL代碼中。由於常量的值直接內嵌程式碼，所以在運行時，不需要為常量分配記憶體。除此之外，不能擷取常量的地址，也不能以傳引用的方式傳遞常量。這些限制同時意味著，常量沒有很好的跨程式集版本控制特性。“

（2）、靜態常量和動態常量

簡單來說，用const修飾的就是靜態常量(compile-time constants)，而且它是隱式靜態。動態常量(runtime constants)的值是在運行時獲得的，IL中將其標為唯讀常量，而不是用常量的值代替。

下面對二者的特點進行簡單比較：

	靜態常量	動態常量
記憶體配置	無	有
可使用類型	較少的C#基元類型，如String，Int32等等	任意類型
初始化賦值	聲明變數時同時賦值	可在建構函式中賦值
何時發揮作用	編譯時間進行替換，可產生中繼資料	相當於類中的資料成員

通過上述分析，我們可以理解1中所產生的輸出不一致現象，是因為const欄位ConstField已經嵌入到控制台應用程式的IL代碼中（擷取ConstField欄位並不從類庫的dll檔案中載入），從IL中我們可以看得很清楚：

.method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed{  .entrypoint  // 代碼大小       47 (0x2f)  .maxstack  8  IL_0000:  nop  IL_0001:  ldstr      "Const field is {0}."  IL_0006:  ldc.i4.s   50  //const欄位沒有變化  IL_0008:  box        [mscorlib]System.Int32  IL_000d:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string,                                                                object)  IL_0012:  nop  IL_0013:  ldstr      "Readonly field is {0}."  IL_0018:  ldsfld     int32 [CSharpLib]CSharpLib.SomeType::ReadonlyField  IL_001d:  box        [mscorlib]System.Int32  IL_0022:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string,                                                                object)  IL_0027:  nop  IL_0028:  call       valuetype [mscorlib]System.ConsoleKeyInfo [mscorlib]System.Console::ReadKey()  IL_002d:  pop  IL_002e:  ret} // end of method Program::Main

而不是像static readonly欄位一樣從記憶體載入類庫程式集。如果應用程式需擷取新值，也必須重新編譯，或者使用readonly欄位。

 

3、類比問題

我記得以前看過的一篇博文，是討論枚舉使用中輸出不一致情況的，google了一下。您可以參考這一篇小心枚舉陷阱進行比較，如果您對IL有瞭解，可以簡單從IL著手分析對比，更能加深理解。

 

總結：const和readonly在編程實踐中經常用到，理解它們的基本原理，對於開發和維護都是非常有必要的。在類庫開發定義常量的時候，個人偏向於使用static readonly組合關鍵字。