C#良好兼容了值类型/引用类型

STM32嵌入式开发 2020-11-20 1701

描述

很多游戏开发者都是由于Unity而“被迫”使用C#的。但用过一段时间，都会由衷赞叹：真香。

如果有些同学没感觉到很香，有可能是没有仔细和其它语言比较。

C#良好兼容了值类型/引用类型，在发展中逐步解决了其他高级语言没解决好的问题。

纵观主流语言，C语言在语法上是以值类型为基础，借助指针实现引用类型；而Python/Lua等语言，是以引用类型为基础。

论性能和细节控制力，C语言的设计上限更高；但是论简易程度，Python更为统一、易用。这一基本矛盾在之前的语言里都没有解决好。

而C#很好的总结了前人的经验，在基础语法上就区分了值类型和引用类型。对初次接触编程的同学来说这一点容易造成学习障碍，但是只要掌握了它，就会给实际工作带来极大便利。

python

反观历史，C#也曾经因为值类型/引用类型保守诟病，“拆箱”和“装箱”一直是个招黑的设计。但后来我们看到，随着泛型的成熟和普及，随着泛型容器代替通用容器，装箱和拆箱的问题已经在很大程度上解决了。

还有对异步的支持等等，C#的设计最初带来了一些问题，但是最终还是交上了一份满意的答卷。

充分利用栈空间，非常高效，做了一部分C/C++擅长的事。

值类型有一大特点，就是能充分利用栈空间。高级语言的GC特性一直饱受诟病，但下面的Unity常见代码，运行时没有GC：

// 通过输入的三维向量，移动物体的位置void Move(Vector3 input){ // 演示代码，有意分成很多行 input = input.normalized; Vector3 move = input * 2.0f; move *= Time.deltaTime. transform.position += move; }

这段代码没有在堆上分配空间，你所看到的操作全都是在栈上进行的，GC压力为0。我认为这是C#最令人惊艳的一点。

一般来说数组长度较长，默认分配在堆上。但是C#也提供了便利的语法，在栈上分配数组，对项目后期优化来说简直是神技：

public void unsafe foo(){ int* bar = stackalloc int [10];}

没错，C#依然保留了指针，但一般仅用于局部的unsafe代码。在局部热点可以完全解放性能。

良好的语法设计和库函数设计，引导程序员写出更快且更自然的代码。

C#中最常用的容器List，也具有一些良好的设计，当然其它语言也有类似的优点：

// 新建一个list，长度为0。但在堆中预留10万个位置 List list = new List(100000); // 加入很多元素，由于容量足够没有GC for (int i=0; i<89000; i++) { list.Add(i); } // 用过以后清空list，长度变成0 list.Clear(); // 但容量还是10万，继续增加元素还是没有GC for (int i = 0; i < 99000; i++) { list.Add(i); }

list在预留空间充足时，添加元素不会产生GC。而且List和值类型结合使用，在内存占用上也有优势。当然，很多其它语言也有类似的设计，可以说别的语言做的好的部分，C#做的也一样好。

继承、泛型、接口、类型约束等等高级特性，都有着良好且自洽的设计。

最初接触C#的时候，看看int的原型，收获很大：

public struct Int32 : IFormattable, IConvertible, IComparable, IComparable, IEquatable { // .... }

熟悉C++的人，经过思考，可以很好的理解IComparable、IEquatable以及它们的泛型形式。同时也能猜出“Interface”的概念。思考C#的底层设计，给人的感觉就是自然、规范、恰到好处。

总之，C#语言及其标准库的设计，非常值得借鉴和推崇。

C#的良好设计让它在游戏开发领域走出了一条光明大道，在其它领域也有着越来越广泛的应用。有C语言基础的朋友可以快速上手C#，适合开发单片机的上位机。

责任编辑：lq

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