C#中的弗成變數據類型引見（弗成變對象、弗成變聚集）。本站提示廣大學習愛好者：（C#中的弗成變數據類型引見（弗成變對象、弗成變聚集））文章只能為提供參考，不一定能成為您想要的結果。以下是C#中的弗成變數據類型引見（弗成變對象、弗成變聚集）正文
弗成變對象
弗成變(immutable)： 即對象一旦被創立初始化後，它們的值就不克不及被轉變，以後的每次轉變都邑發生一個新對象。
var str="mushroomsir";
str.Substring(0, 6)
c#中的string是弗成變的，Substring(0, 6)前往的是一個新字符串值，而原字符串在同享域中是不變的。別的一個StringBuilder是可變的，這也是推舉應用StringBuilder的緣由。
var age=18;
當存儲值18的內存分派給age變量時，它的內存值也是弗成以被修正的。
age=2;
此時會在棧中開拓新值2賦值給age變量，而不克不及轉變18這個內存裡的值，int在c#中也是弗成變的。
class Contact
{
public string Name { get; set; }
public string Address { get; set; }
public Contact(string contactName, string contactAddress)
{
Name = contactName;
Address = contactAddress;
}
}
var mutable = new Contact("二毛", "清華");
mutable.Name = "年夜毛";
mutable.Address = "北年夜";
我們實例化MutableContact賦值給mutable，隨後我們可以修正MutableContact對象外部字段值，它曾經不是初始後的值，可稱為可變(mutable)對象。
可變對象在多線程並發中同享，是存在一些成績的。多線程下A線程賦值到 Name = "年夜毛" 這一步，其他的線程有能夠讀取到的數據就是：
mutable.Name == "年夜毛";
mutable.Address == "清華";
很顯著如許數據完全性就不克不及保證，也有稱數據扯破。我們把可變對象更改成弗成變對象以下：
public class Contact2
{
public string Name { get; private set; }
public string Address { get; private set; }
private Contact2(string contactName, string contactAddress)
{
Name = contactName;
Address = contactAddress;
}
public static Contact2 CreateContact(string name, string address)
{
return new Contact2(name, address);
}
}
應用時只能經由過程Contact2的結構函數來初始化Name和Address字段。Contact2此時即為弗成變對象，由於對象自己是個弗成變全體。經由過程應用弗成變對象可以不消擔憂數據完全性，也能包管數據平安性，不會被其他線程修正。
自界說弗成變聚集
我們去列舉可變聚集時，出於線程平安的斟酌我們常常須要停止加鎖處置，避免該聚集在其他線程被修正，而應用弗成變聚集則能防止這個成績。我們平凡應用的數據構造都是采取可變形式來完成的，那怎樣完成一個弗成變數據構造呢！以棧來示例，詳細代碼以下：
public interface IStack<T> : IEnumerable<T>
{
IStack<T> Push(T value);
IStack<T> Pop();
T Peek();
bool IsEmpty { get; }
}
public sealed class Stack<T> : IStack<T>
{
private sealed class EmptyStack : IStack<T>
{
public bool IsEmpty { get { return true; } }
public T Peek() { throw new Exception("Empty stack"); }
public IStack<T> Push(T value) { return new Stack<T>(value, this); }
public IStack<T> Pop() { throw new Exception("Empty stack"); }
public IEnumerator<T> GetEnumerator() { yield break; }
IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() { return this.GetEnumerator(); }
}
private static readonly EmptyStack empty = new EmptyStack();
public static IStack<T> Empty { get { return empty; } }
private readonly T head;
private readonly IStack<T> tail;
private Stack(T head, IStack<T> tail)
{
this.head = head;
this.tail = tail;
}
public bool IsEmpty { get { return false; } }
public T Peek() { return head; }
public IStack<T> Pop() { return tail; }
public IStack<T> Push(T value) { return new Stack<T>(value, this); }
public IEnumerator<T> GetEnumerator()
{
for (IStack<T> stack = this; !stack.IsEmpty; stack = stack.Pop())
yield return stack.Peek();
}
IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() { return this.GetEnumerator(); }
}
1.入棧時會實例化一個新棧對象
2.將新值經由過程結構函數傳入，並寄存在新對象Head地位，舊棧對象放在在Tail地位援用
3.出棧時前往以後棧對象的Tail援用的棧對象
應用辦法以下：
IStack<int> s1 = Stack<int>.Empty;
IStack<int> s2 = s1.Push(10);
IStack<int> s3 = s2.Push(20);
IStack<int> s4 = s3.Push(30);
IStack<int> v3 = s4.Pop();
foreach (var item in s4)
{
//dosomething
}
每次Push都是一個新對象，舊對象弗成修正，如許在列舉聚集就不須要擔憂其他線程修正了。
Net供給的弗成變聚集
弗成變隊列，弗成變列表等數據構造假如都本身完成任務量確切有點年夜。幸虧的是Net在4.5版本曾經供給了弗成變聚集的基本類庫。 應用Nuget裝置：
Install-Package Microsoft.Bcl.Immutable
應用以下，和下面我們自界說的簡直一樣：
ImmutableStack<int> a1 = ImmutableStack<int>.Empty;
ImmutableStack<int> a2 = a1.Push(10);
ImmutableStack<int> a3 = a2.Push(20);
ImmutableStack<int> a4 = a3.Push(30);
ImmutableStack<int> iv3 = a4.Pop();
應用Net弗成變列表聚集有一點要留意的是，當我們Push值時要從新賦值給原變量才准確，由於push後會生成一個新對象，原a1只是舊值：
ImmutableStack<int> a1 = ImmutableStack<int>.Empty;
a1.Push(10); //不准確，a1還是空值值，push會生成新的棧。
a1 = a1.Push(10); //須要將新棧從新賦值給a1
NET供給的經常使用數據構造
1.ImmutableStack
2.ImmutableQueue
3.ImmutableList
4.ImmutableHashSet
5.ImmutableSortedSet
6.ImmutableDictionary<K, V>
7.ImmutableSortedDictionary<K, V>
弗成變聚集和可變聚集在算法龐雜度上的分歧：
弗成變長處
1.聚集同享平安，從不被轉變
2.拜訪聚集時，不須要鎖聚集（線程平安）
3.修正聚集不擔憂舊聚集被轉變
4.書寫更簡練，函數式作風。 var list = ImmutableList.Empty.Add(10).Add(20).Add(30);
5.包管數據完全性，平安性
弗成變對象缺陷
弗成變自己的長處等於缺陷，當每次對象/聚集操作都邑前往個新值。而舊值照舊會保存一段時光，這會使內存有極年夜開支，也會給GC形成收受接管累贅，機能也比可變聚集差的多。
跟string和StringBuild一樣，Net供給的弗成變聚集也增長了批量操作的API，用來防止年夜量創立對象：
ImmutableList<string> immutable = ImmutableList<string>.Empty;
//轉換成可批量操作的聚集
var immutable2 = immutable.ToBuilder();
immutable2.Add("xx");
immutable2.Add("xxx");
//復原成弗成變聚集
immutable = immutable2.ToImmutable();
我們來比較下可變聚集、弗成變Builder聚集、弗成變聚集的機能，添加新對象1000W次：
比擬代碼以下：
private static void List()
{
var list = new List<object>();
var sp = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < 1000 * 10000; i++)
{
var obj = new object();
list.Add(obj);
}
Console.WriteLine("可變列表聚集:"+sp.Elapsed);
}
private static void BuilderImmutableList()
{
var list = ImmutableList<object>.Empty;
var sp = Stopwatch.StartNew();
var blist= list.ToBuilder();
for (int i = 0; i < 1000 * 10000; i++)
{
var obj = new object();
blist.Add(obj);
}
list=blist.ToImmutable();
Console.WriteLine("弗成變Builder列表聚集:"+sp.Elapsed);
}
private static void ImmutableList()
{
var list = ImmutableList<object>.Empty;
var sp = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < 1000 * 10000; i++)
{
var obj = new object();
list = list.Add(obj);
}
Console.WriteLine("弗成變列表聚集:" + sp.Elapsed);
}
別的一個缺陷比擬風趣，也有很多人疏忽。 因為string的弗成變特征，所以當我們應用string在保留敏感信息時，就須要特殊留意。
好比暗碼 var pwd="mushroomsir"，此時暗碼會以明文存儲在內存中，或許你稍後會加密置空等，但這都是會生成新值的。而明文會長時光存儲在同享域內存中，任何能拿到dump文件的人都可以看到明文，增長了暗碼被盜取的風險。固然這不是一個新成績，net2.0供給的有SecureString來停止平安存儲，應用時停止恢復及清算。
IntPtr addr = Marshal.SecureStringToBSTR(secureString);
string temp = Marshal.PtrToStringBSTR(addr);
Marshal.ZeroFreeBSTR(addr);
WriteProcessMemory(...)
