Страница 35 из 188
В связи с изложенным выше возникает резонный вопрос: почему оператор new нецелесообразно применять к переменным таких типов значений, как int или float?В C# переменная типа значения содержит свое собственное значение. Память для хранения этого значения выделяется автоматически во время прогона программы. Следовательно, распределять память явным образом с помощью оператора new нет никакойнеобходимости. С другой стороны, в переменной ссылочного типа хранится ссылка наобъект, и поэтому память для хранения этого объекта должна распределяться динамически во время выполнения программы.
Благодаря тому что основные типы данных, например int или char, не преобразуются в ссылочные типы, существенно повышается производительность программы.Ведь при использовании ссылочного типа существует уровень косвенности, повышающий издержки на доступ к каждому объекту. Такой уровень косвенности исключаетсяпри использовании типа значения.
Но ради интереса следует все же отметить, что оператор new разрешается использовать вместе с типами значений, как показывает следующий пример.int i = new int();
При этом для типа int вызывается конструктор, инициализирующий по умолчанию переменную i нулевым значением. В качестве примера рассмотрим такуюпрограмму.// Использовать оператор new вместе с типом значения.using System;class newValue { static void Main() { int i = new int(); // инициализировать переменную i нулевым значением Console.WriteLine("Значение переменной i равно: " + i); }}
Выполнение этой программы дает следующий результат.Значение переменной i равно: 0
Как показывает результат выполнения данной программы, переменная i инициализируется нулевым значением. Напомним, что если не применить оператор new, топеременная i окажется неинициализированной. Это может привести к ошибке припопытке воспользоваться ею в операторе, содержащем вызов метода WriteLine(),если предварительно не задать ее значение явным образом.
В общем, обращение к оператору new для любого типа значения приводит к вызовуконструктора, используемого по умолчанию для данного типа. Но в этом случае память динамически не распределяется. Откровенно говоря, в программировании обычно не принято пользоваться оператором new вместе с типами значений.“Сборка мусора” и применение деструкторов
Как было показано выше, при использовании оператора new свободная памятьдля создаваемых объектов динамически распределяется из доступной буферной области оперативной памяти. Разумеется, оперативная память не бесконечна, и поэтому свободно доступная память рано или поздно исчерпывается. Это может привестик неудачному выполнению оператора new из-за нехватки свободной памяти для создания требуемого объекта. Именно по этой причине одной из главных функций любой схемы динамического распределения памяти является освобождение свободнойпамяти от неиспользуемых объектов, чтобы сделать ее доступной для последующегоперераспределения. Во многих языках программирования освобождение распределенной ранее памяти осуществляется вручную. Например, в C++ для этой цели служит оператор delete. Но в C# применяется другой, более надежный подход: "сборкамусора".
Система "сборки мусора" в C# освобождает память от лишних объектов автоматически, действуя незаметно и без всякого вмешательства со стороны программиста."Сборка мусора" происходит следующим образом. Если ссылки на объект отсутствуют, то такой объект считается ненужным, и занимаемая им память в итоге освобождается и накапливается. Эта утилизированная память может быть затем распределенадля других объектов.
"Сборка мусора" происходит лишь время от времени по ходу выполнения программы. Она не состоится только потому, что существует один или более объектов,которые больше не используются. Следовательно, нельзя заранее знать или предположить, когда именно произойдет "сборка мусора".Деструкторы
В языке C# имеется возможность определить метод, который будет вызываться непосредственно перед окончательным уничтожением объекта системой "сборки мусора". Такой метод называется деструктором и может использоваться в ряде особыхслучаев, чтобы гарантировать четкое окончание срока действия объекта. Например,деструктор может быть использован для гарантированного освобождения системногоресурса, задействованного освобождаемым объектом. Следует, однако, сразу же подчеркнуть, что деструкторы — весьма специфические средства, применяемые тольков редких, особых случаях. И, как правило, они не нужны. Но здесь они рассматриваются вкратце ради полноты представления о возможностях языка С#.
Ниже приведена общая форма деструктора:~имя_класса() { // код деструктора}
где имя_класса означает имя конкретного класса. Следовательно, деструктор объявляется аналогично конструктору, за исключением того, что перед его именем указывается знак "тильда" (~). Обратите внимание на то, что у деструктора отсутствуют возвращаемый тип и передаваемые ему аргументы.
Для того чтобы добавить деструктор в класс, достаточно включить его в класс в качестве члена. Он вызывается всякий раз, когда предполагается утилизировать объект егокласса. В деструкторе можно указать те действия, которые следует выполнить передтем, как уничтожать объект.
Следует, однако, иметь в виду, что деструктор вызывается непосредственно перед"сборкой мусора". Он не вызывается, например, в тот момент, когда переменная, содержащая ссылку на объект, оказывается за пределами области действия этого объекта. (В этом отношении деструкторы в C# отличаются от деструкторов в C++, где онивызываются в тот момент, когда объект оказывается за пределами области своего действия.) Это означает, что заранее нельзя знать, когда именно следует вызывать деструктор. Кроме того, программа может завершиться до того, как произойдет "сборка мусора", а следовательно, деструктор может быть вообще не вызван.Ниже приведен пример программы, демонстрирующий применение деструктора. В этой программе создается и уничтожается большое число объектов. В какой-томомент по ходу данного процесса активизируется "сборка мусора" и вызываются деструкторы для уничтожения ненужных объектов.// Продемонстрировать применение деструктора.using System;class Destruct { public int x; public Destruct(int i) { х = i; } // Вызывается при утилизации объекта. ~Destruct() { Console.WriteLine("Уничтожить " + х); } // Создает объект и тут же уничтожает его. public void Generator(int i) { Destruct о = new Destruct(i); }}class DestructDemo { static void Main() { int count; Destruct ob = new Destruct(0); /* А теперь создать большое число объектов. В какой-то момент произойдет "сборка мусора". Примечание: для того чтобы активизировать "сборку мусора", возможно, придется увеличить число создаваемых объектов. */ for(count=1; count < 100000; count++) ob.Generator(count); Console.WriteLine( "Готово!"); }}
Эта программа работает следующим образом. Конструктор инициализирует переменную х известным значением. В данном примере переменная х служит в качествеидентификатора объекта. А деструктор выводит значение переменной х, когда объектутилизируется. Особый интерес вызывает метод Generator(), который создает и тутже уничтожает объект типа Destruct. Сначала в классе DestructDemo создается исходный объект ob типа Destruct, а затем осуществляется поочередное создание и уничтожение 100 тыс. объектов. В разные моменты этого процесса происходит "сборка мусора". Насколько часто она происходит — зависит от нескольких факторов, в том числеот первоначального объема свободной памяти, типа используемой операционной системы и т.д. Тем не менее в какой-то момент начинают появляться сообщения, формируемые деструктором. Если же они не появятся до окончания программы, т.е. до тогомомента, когда будет выдано сообщение "Готово!", попробуйте увеличить число создаваемых объектов, повысив предельное количество подсчитываемых шагов в цикле for.