1629295407-c61bfe4caba98380ea3e7cdae6295416 (846200), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Он простоозначает возможность выполнения действий, которые не являются предметом управлениясистемы CLR.Если опасный код способен вызвать проблемы, то зачем, спрашивается, вообщесоздавать такой код? Дело в том, что управляемый код не допускает использованиеуказателей. Если вы знакомы с языками С или C++, то вам должно быть известно, чтоуказатели — это переменные, которые хранят адреса других объектов. Следовательно,указатели в некотором роде подобны ссылкам в C#. Основное различие между нимизаключается в том, что указатель может указывать на что угодно в памяти, а ссылка всегдауказывает на объект “своего” типа. Но если указатель может указывать на что угодно,возможно неправильное его использование.
Кроме того, работая с указателями, можнолегко внести в код ошибку, которую будет трудно отыскать. Вот почему C# неподдерживает указатели при создании управляемого кода. Теме не менее указателисуществуют, причем для некоторых типов программ (например, системных утилит) они непросто полезны, они — необходимы, и C# позволяет (что поделаешь) программистамсоздавать их и использовать. Однако все операции с указателями должны быть отмеченыкак “опасные”, поскольку они выполняются вне управляемого контекста.Объявление и использование указателей в C# происходит аналогично тому, как этоделается в C/C++ (если вы знаете, как использовать указатели в C/C++, можете так жеработать с ними и в C#).
Но помните: особенность C# — создание управляемого кода. Егоспособность поддерживать неуправляемый код позволяет применять C#-программы кзадачам специальной категории. Но такое C#-программирование уже не попадает подопределение стандартного. И в самом деле, чтобы скомпилировать неуправляемый код,необходимо использовать опцию компилятора /unsafe.Поскольку указатели составляют сердцевину опасного кода, пожалуй, стоитпознакомиться с ними поближе.Глава 18. Опасный код, указатели и другие темы485Основы использования указателейУказатели — это переменные, которые хранят адреса других переменных.
Например,если x содержит адрес переменной y, то о переменной x говорят, что она “указывает” на y.Поскольку указатель указывает на некоторую переменную, значение этой переменнойможно получить или изменить посредством указателя. Операции, выполняемые с помощьюуказателей, часто называют операциями непрямого доступа.Объявление указателяПеременные-указатели (или переменные типа указатель) должны быть объявленытаковыми. Формат объявления переменной-указателя таков:тип* имя_переменной;Здесь элемент тип означает базовый тип указателя, причем он не должен бытьссылочным.
Следовательно, нельзя объявлять указатель на объект класса. Обратитевнимание на расположение оператора “звездочка” (*). Он стоит после имени типа. Элементимя_переменной представляет собой имя переменной-указателя.Рассмотрим пример. Чтобы объявить переменную ip указателем на int-значение,используйте следующую инструкцию:int* ip;Для объявления указателя на float-значение используйте такую инструкцию:float* fp;В общем случае использование символа “звездочка” (*) в инструкции объявленияпосле имени типа создает тип указателя.Тип данных, на которые будет указывать указатель, определяется его базовым типом.Следовательно, в предыдущих примерах переменную ip можно использовать для указанияна int-значение, а переменную fp — на float-значение.
Однако помните: не существуетреального средства, которое могло бы помешать указателю указывать на “бог-знает-что”.Вот потому-то указатели потенциально опасны.Если к C# вы пришли от C/C++, то должны понять важное различие между способамиобъявления указателей в C# и C/C++. При объявлении типа указателя в C/C++ оператор “*”не распространяется на весь список переменных, участвующих в объявлении. Поэтому вC/C++ при выполнении инструкцииint* p, q;объявляется указатель p на int-значение и int-переменная с именем q. Эта инструкцияэквивалентна следующим двум объявлениям:int* p;int q;Однако в C# оператор “*” распространяется на все объявление, и поэтому привыполнении инструкцииint* p, q;создаются два указателя p и q на int-значения.
Таким образом, в C# предыдущаяинструкция эквивалентна таким двум объявлениям:int* p;int* q;Это важное различие обязательно следует иметь в виду при переводе С/C++-кода на“рельсы” C#.486Часть I. Язык C#Операторы "*" и "&"С указателями используются два оператора: “*” и “&”. Оператор “&” — унарный. Онвозвращает адрес памяти, по которому расположен его операнд, (Вспомните: унарныйоператор требует только одного операнда.) Например, при выполнении следующегофрагмента кодаint* ip;int num = 10;ip = #в переменную ip помещается адрес переменной num.
Этот адрес соответствует области вовнутренней памяти компьютера, которая принадлежит переменной num. Выполнениепоследней инструкции никак не повлияло на значение переменной num. Итак, переменнаяip содержит не значение 10 (начальное значение переменной num), а адрес, по которомуоно хранится.
Назначение оператора “&” можно “перевести” на русский язык как “адреспеременной”, перед которой он стоит. Следовательно, последнюю инструкциюприсваивания можно выразить так: “переменная ip получает адрес переменной num”.Второй оператор работы с указателями (*) служит дополнением к первому (&). Этотакже унарный оператор, но он обращается к значению переменной, расположенной поадресу, заданному его операндом. Другими словами, он указывает на значение переменной,адресуемой заданным указателем.
Если (продолжая работу с предыдущим фрагментомкода) переменная ip содержит адрес переменной num, то при выполнении инструкцииint val = *ip;переменной val будет присвоено значение 10, являющееся значением переменнойnum, на которую указывает переменная ip. Назначение оператора “*” можно выразитьсловосочетанием “по адресу”. В данном случае предыдущую инструкцию можно прочитатьтак: “переменная val получает значение (расположенное) по адресу ip”.Оператор “*” также можно использовать с левой стороны от оператораприсваивания.
В этом случае он устанавливает значение, адресуемое заданным указателем.Например, при выполнении инструкции*ip = 100;число 100 присваивается переменной, адресуемой указателем ip (в данном случае имеетсяв виду переменная num). Таким образом, эту инструкцию можно прочитать так: “по адресуip помещаем значение 100”.Использование ключевого слова unsafeКод, в котором используются указатели, должен быть отмечен как “опасный” спомощью ключевого слова unsafe. Так можно отмечать отдельные инструкции и методыцеликом. Например, рассмотрим программу, в методе Main() которой используютсяуказатели, и поэтому весь метод отмечен словом unsafe.// Демонстрация использования указателей и// ключевого слова unsafe.using System;class UnsafeCode {// Отмечаем метод Main() как "опасный".unsafe public static void Main() {int count = 99;Глава 18.
Опасный код, указатели и другие темы487}}int* p; // Создаем указатель на int-значение.p = &count; // Помещаем адрес переменной count//в указатель р.Console.WriteLine("Начальное значение переменной count равно " + *p);*p = 10; // Присваиваем значение 10 переменной count// через указатель р.Console.WriteLine("Новое значение переменной count равно " + *p);Вот результаты выполнения этой программы:Начальное значение переменной count равно 99Новое значение переменной count равно 10Использование модификатора fixedПри работе с указателями зачастую используется модификатор fixed.
Онпредотвращает удаление управляемых переменных системой сбора мусора. Это необходимов том случае, если, например, указатель ссылается на какое-нибудь поле в объекте класса.Поскольку указатель “ничего не знает” о действиях “сборщика мусора”, то в случаеудаления такого объекта этот указатель будет указывать на неверный объект. Форматприменения модификатора fixed таков:fixed(type* p = &var) {// Использование зафиксированного объекта. }Здесь элемент p — указатель, которому присваивается адрес переменной. Объектбудет оставаться в текущей области памяти до тех пор, пока не выполнитсясоответствующий блок кода. Инструкция fixed может включать вместо блока кодаединственную инструкцию.
Ключевое слово fixed можно использовать только вконтексте “опасного кода”. Используя список элементов, разделенных запятыми, можнообъявить сразу несколько фиксированных указателей.Рассмотрим пример использования модификатора fixed:// Демонстрация использования модификатора fixed.using System;class Test {public int num;}public Test(int i) {num = i;}class FixedCode {// Отмечаем метод Main() как опасный.unsafe public static void Main() {Test о = new Test(19);fixed(int* p = io.num) { // Используем модификатор// fixed, чтобы поместить// адрес поля o.num в р.488Часть I.
Язык C#}}}Console.WriteLine("Начальное значение поля o.num равно " + *p);*p = 10;// Присваиваем число 10 переменной count// через указатель р.Console.WriteLine("Новое значение поля o.num равно " + *p);При выполнении этой программы получены такие результаты:Начальное значение поля o.num равно 19Новое значение поля o.num равно 10Здесь модификатор fixed защищает объект о от удаления. Поскольку p указываетна поле o.num, то в случае удаления объекта о указатель p некорректно ссылался бы наобласть памяти.Доступ к членам структур с помощью указателейУказатель может ссылаться на объект структурного типа, если он не содержитссылочных типов. При доступе к члену структуры посредством указателя необходимоиспользовать оператор “стрелка” (->), а не оператор “точка” (.).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
