ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ С# 2005 И ПЛАТФОРМА .NET 2.0. 3-е издание

// Даже если флаг /checked активизирован,
// этот блок не генерирует исключения в среде выполнения.
unchecked {
 byte sum = (byte)(b1 + b2);
 Console.WriteLine(sum = {0}", sum);
}

Подводя итога обсуждения ключевых слов C# checked и unchecked, снова подчеркнем, что по умолчанию среда выполнения .NET игнорирует условии переполнения, возникающие при использовании арифметических операций. Если вы хотите селективно контролировать условия переполнения для отдельных операторов, используйте ключевое слово checked. Если нужно контролировать ошибки переполнения во всем приложении, укажите флаг /checked, Наконец, можно использовать ключевое слово unchecked, если у вас есть блок программного кода, для которого переполнение приемлемо (и поэтому оно не должно генерировать исключение в среде выполнения).

Исходный код. Проект CheckedUnchecked размещен в подкаталоге, соответствующем главе 9.

Работа с типами указателя

Из главы 8 вы узнали, что платформа .NET определяет две главные категории данных: типы, характеризуемые значениями, и типы, характеризуемые ссылками (ссылочные типы). Однако, справедливости ради., следует сказать, что имеется и третья категория: это типы указателя. Для работы с типами указателя предлагаются специальные операции и ключевые слова, с помощью которых можно "обойти" схему управления памятью CLR и "взять управление в свои руки" (табл. 9.3).

Таблица 9.3. Операции и ключевые слова C# для работы с указателями

Операция или ключевое слово	Описание
*	Используется для создания переменной указателя (т.е. переменной, представляющей непосредственно адресуемую точку в памяти). Как и в C(++), тот же знак используется для операции разыменования указателя (т.е, для операции, которая возвратит значение, размещенное по адресу, указанному операндом)
&	Используется для получения адреса переменной в памяти
–›	Используется для доступа к полям типа, представленным указателем (небезопасная версия операции, обозначаемой в C# точкой)
[]	Операция [] (в небезопасном контексте) позволяет индексировать элемент, на который указывает переменная указателя. (Обратите внимание на аналогию между переменной указателя и операцией [] в C(++).)
++, --	В небезопасном контексте к типам указателя могут применяться операции приращения и отрицательного приращения
+, -	В небезопасном контексте к типам указателя могут применяться операции сложения и вычитания
==, !=, <, >, <=, >=	В небезопасном контексте к типам указателя могут применяться операции сравнения и проверки на тождественность
stackalloc	В небезопасном контексте можно использовать ключевое слово stackalloc, чтобы размещать массивы C# в стеке
fixed	В небезопасном контексте можно использовать ключевое слово fixed, временно фиксирующее переменную с тем, чтобы можно было найти ее адрес

Перед рассмотрением деталей позвольте заметить, что необходимость в использовании типов указателя возникает очень редко, если она возникает вообще. Хотя C# и позволяет "спуститься" на уровень манипуляций с указателями, следует понимать, что среда выполнения .NET не имеет никакого представления о ваших намерениях. Поэтому если вы ошибетесь в направлении указателя, то за последствия будете отвечать сами. Если учитывать это, то когда же на самом деле возникает необходимость использования типов указателя? Есть две стандартные ситуации.

• Вы стремитесь оптимизировать работу определенных частей своего приложения путем непосредственной манипуляции памятью вне пределов управления CLR.

• Вы хотите использовать методы C-библиотеки *.dll или COM-сервера, требующие ввода указателей в виде параметров.

Если вы решите использовать указанную возможность языка C#, необходимо информировать csc.exe об этих намерениях, указав разрешение для проекта поддерживать "небезопасный программный код". Чтобы сделать это с командной строки компилятора C# (csc.exe), просто укажите в качестве аргумента флаг /unsafe. В Visual Studio 2005 вы должны перейти на страницу свойств проекта и активизировать опцию Allow Unsafe Code (Разрешать использование небезопасного программного кода) на вкладке Build (рис. 9.4).

Рис. 9.4. Разрешение небезопасного программного кода Visual Studio 2005

Ключевое слово unsafe

В следующих примерах предполагается, что вы имеете опыт работы с указателями в C(++). Если это не так, не слишком отчаивайтесь. Подчеркнем еще раз, что создание небезопасного программного кода не является типичной задачей в большинстве приложений .NET. Если вы хотите работать с указателями в C#, то должны специально объявить блок программного кода "небезопасным", используя для этого ключевое слово unsafe (как вы можете догадаться сами, весь программный код, не обозначенный ключевым unsafe, автоматически считается "безопасным").

unsafe {
 // Операторы для работы с указателями.
}

Кроме объявления контекста небезопасного программного кода, вы можете строить "небезопасные" структуры, классы, члены типов и параметры. Вот несколько примеров, на которые следует обратить внимание.

// Вся эта структура является 'небезопасной'
// и может использоваться только в небезопасном контексте.
public unsafe struct Node {
 public int Value;
 public Node* Left;
 public Node* Right;
}
// Эта структура является безопасной, но члены Node* – нет.
// Строго говоря, получить доступ к 'Value' извне небезопасного
// контекста можно, а к 'Left' и 'Right' –  нет.
public struct Node {
 public int Value;
 // К этим элементам можно получить доступ только
 // в небезопасном контексте!
 public unsafe Node* Left;
 public unsafe Node* Right;
}

Методы (как статические, так и уровня экземпляра) тоже можно обозначать, как небезопасные. Предположим, например, вы знаете, что некоторый статический метод использует логику указателей. Чтобы гарантировать вызов данного метода только в небезопасном контексте, можно определить метод так, как показано ниже.

unsafe public static void SomeUnsafeCode {
 // Операторы для работы о указателями.
}

В такой конфигурации требуется, чтобы вызывающая сторона обращалась к SomeUnsafeCode так.

static void Main(string[] args) {
 unsafe {
 SomeUnsafeCode;
 }
}

Если же не обязательно, чтобы вызывающая сторона делала вызов в небезопасном контексте, то можно не указывать ключевое слово unsafe в методе SomeUnsafeCode и записать следующее:

public static void SomeUnsafeCode {
 unsafe {
 // Операторы для работы с указателями.
 }
}

что должно упростить вызов:

static void Main(string[] args) {
 SomeUnsafeCode;
}

Работа с операциями * и &

После создания небезопасного контекста вы можете строить указатели на типы с помощью операции * и получать адреса заданных указателей с помощью операции &. В C# операция * применяется только к соответствующему типу, а не как префикс ко всем именам переменных указателя. Например, в следующем фрагменте программного кода объявляются две переменные типа int* (указатель на целое).