在c#中将一个字段标记为“只读”有什么好处?

将成员变量声明为只读有哪些好处?它只是为了防止在类的生命周期中有人更改它的值,还是使用这个关键字会导致任何速度或效率的改进?

138020 次浏览

readonly关键字用于将成员变量声明为常量,但允许在运行时计算值。这与用const修饰符声明的常量不同,后者必须在编译时设置其值。使用readonly,你可以在声明中或在该字段所属对象的构造函数中设置该字段的值。

如果您不想重新编译引用该常量的外部dll(因为它在编译时被替换),也可以使用它。

使用readonly没有明显的性能好处,至少我在任何地方都没有看到过。这只是为了完全按照你的建议去做,为了在初始化后防止修改。

因此,它是有益的,因为它可以帮助您编写更健壮、更可读的代码。当您在团队中工作或进行维护时,这样的事情会带来真正的好处。将某个变量声明为readonly类似于在代码中为该变量的使用设置契约。把它看作是用与其他关键字(如internalprivate)相同的方式添加文档,你是在说“这个变量在初始化后不应该被修改”,而且你是在执行它。

因此,如果你创建了一个类,并有意地将一些成员变量标记为readonly,那么你就可以防止你自己或其他团队成员在以后扩展或修改你的类时犯错误。在我看来,这是一个值得拥有的好处(就像doofledorfer在评论中提到的那样,代价是额外的语言复杂性)。

我认为使用只读字段不会带来任何性能上的提升。这只是一个检查,以确保一旦对象完全构造,该字段不能指向一个新值。

然而“readonly"与其他类型的只读语义非常不同,因为它是由CLR在运行时强制执行的。readonly关键字编译为.initonly,这是CLR可以验证的。

这个关键字的真正优点是生成不可变的数据结构。根据定义,不可变数据结构一旦构造就不能更改。这使得在运行时推断结构的行为变得非常容易。例如,将不可变结构传递给代码的另一个随机部分是没有危险的。他们永远不能改变它,所以你可以根据这个结构可靠地编程。

Robert Pickering写了一篇关于不变性的好处的博客文章。该帖子可以在在这里archive.org备份中找到。

用非常实际的术语来说:

如果在dll a中使用const,而dll B引用该const,则该const的值将被编译到dll B中。如果您使用该const的新值重新部署dll a, dll B将仍然使用原始值。

如果在dll a和dll B引用中使用该readonly,则运行时将始终查找该readonly。这意味着如果您使用该只读的新值重新部署dll A, dll B将使用该新值。

请记住,readonly只应用于值本身,所以如果您使用引用类型,readonly只保护引用不被更改。实例的状态不受只读保护。

小心使用私有只读数组。如果客户端将这些对象作为对象公开(您可以像我一样为COM互操作这样做),客户端可以操作数组值。当将数组作为对象返回时,请使用Clone()方法。

有一种可能的情况是,编译器可以基于readonly关键字的存在进行性能优化。

这仅适用于只读字段也标记为静态的情况。在这种情况下,JIT编译器可以假设这个静态字段永远不会改变。JIT编译器在编译类的方法时可以考虑到这一点。

一个典型的例子:你的类可以有一个静态只读的IsDebugLoggingEnabled字段,在构造函数中初始化(例如基于配置文件)。一旦实际的方法被jit编译,当调试日志未启用时,编译器可能会省略代码的整个部分。

我没有检查这个优化是否在当前版本的JIT编译器中实际实现,所以这只是推测。

不要忘记,有一个变通方法可以使用out参数在任何构造函数之外设置readonly字段。

有点乱,但是:

private readonly int _someNumber;
private readonly string _someText;


public MyClass(int someNumber) : this(data, null)
{ }


public MyClass(int someNumber, string someText)
{
Initialise(out _someNumber, someNumber, out _someText, someText);
}


private void Initialise(out int _someNumber, int someNumber, out string _someText, string someText)
{
//some logic
}

进一步讨论:http://www.adamjamesnaylor.com/2013/01/23/Setting-Readonly-Fields-From-Chained-Constructors.aspx

WPF可以带来性能上的好处,因为它不需要昂贵的DependencyProperties。这对于集合尤其有用

使用只读标记的另一个有趣的部分是在单例中防止字段初始化。

例如,在csharpindepth的代码中:

public sealed class Singleton
{
private static readonly Lazy<Singleton> lazy =
new Lazy<Singleton>(() => new Singleton());


public static Singleton Instance { get { return lazy.Value; } }


private Singleton()
{
}
}

readonly在保护字段单例不被初始化两次方面起着很小的作用。另一个细节是,对于上述场景,您不能使用const,因为const强制在编译时创建,而单例在运行时创建。

如果你有一个预先定义或预先计算的值,需要在整个程序中保持不变,那么你应该使用constant,但如果你有一个值需要在运行时提供,但一旦分配,应该在整个程序中保持不变,你应该使用readonly。例如,如果你必须分配程序的开始时间,或者你必须在对象初始化时存储用户提供的值,并且你必须限制它进一步更改,你应该使用readonly。

readonly可以在声明时初始化,也可以只从构造函数中获取它的值。与const不同,它必须同时初始化和声明。 readonly 拥有一切 const 有,加上构造函数初始化

代码 https://repl.it/HvRU/1

using System;


class MainClass {
public static void Main (string[] args) {


Console.WriteLine(new Test().c);
Console.WriteLine(new Test("Constructor").c);
Console.WriteLine(new Test().ChangeC()); //Error A readonly field
// `MainClass.Test.c' cannot be assigned to (except in a constructor or a
// variable initializer)
}




public class Test {
public readonly string c = "Hello World";
public Test() {


}


public Test(string val) {
c = val;
}


public string ChangeC() {
c = "Method";
return c ;
}
}
}

令人惊讶的是,只读实际上会导致代码变慢,正如Jon Skeet在测试他的Noda Time库时发现的那样。在本例中,一个在20秒内运行的测试在删除readonly后只花了4秒。

< a href = " https://codeblog.jonskeet。Uk /2014/07/16/micro-optimization-the-surprising-inefficiency-of-readonly-fields/" rel="nofollow noreferrer">https://codeblog.jonskeet.uk/2014/07/16/micro-optimization-the-surprising-inefficiency-of-readonly-fields/

添加一个基本方面来回答这个问题:

属性可以通过省略set操作符来表示为只读。所以在大多数情况下,你不需要在属性中添加readonly关键字:

public int Foo { get; }  // a readonly property

相反,字段需要readonly关键字来实现类似的效果:

public readonly int Foo; // a readonly field

因此,将字段标记为readonly的一个好处是可以实现与没有set操作符的属性类似的写保护级别——如果出于任何原因,不需要将字段更改为属性。