C#,Теорія

C#. Динамічне виділення пам’яті. Оператор new. Виділення пам’яті для типів-значень, структур, перечислень, об’єктів класів. Виділення пам’яті для масивів




Динамічне виділення пам’яті. Оператор new. Виділення пам’яті для типів-значень, структур, перечислень, об’єктів класів. Виділення пам’яті для масивів

Зміст

Пошук на інших ресурсах:

1. Як в C# реалізується динамічне виділення пам’яті? Призначення оператора new. Загальна форма

У програмах на C# пам’ять для об’єктів потрібно виділяти динамічно. Динамічне виділення пам’яті для об’єктів чи інших видів даних реалізується з допомогою оператора new. Загальна форма оператора new

new ClassName(parameters_list)

де

  • ClassName – ім’я класу, для об’єкту якого виділяється пам’ять;
  • parameter_list – список параметрів, які приймає один з конструкторів класу. Обов’язково, у класі має бути реалізований конструктор, параметри якого співпадають з parameter_list. Конструктор може бути без параметрів (конструктор за замовчуванням).

  ⇑

2. Виділення пам’яті оператором new для масиву об’єктів. Загальна форма

Загальна форма виділення пам’яті для масиву об’єктів, що є екземплярами класу ClassName, має вигляд:

new ClassName[size]

де

  • ClassName – ім’я класу, який є базовим типом для масиву об’єктів (екземплярів);
  • size – розмірність масиву.

Після виділення пам’яті для масиву об’єктів потрібно виділити пам’ять для кожного об’єкту класу. В іншому випадку виникне критична ситуація з повідомленням

Object reference not set to an instance of an object
Посилання на об’єкт не встановлене на екземпляр об’єкту

  ⇑

3. Приклад виділення пам’яті для одиночного об’єкту класу

Нехай задано клас, що описує загальну інформацію про країну. Оголошення класу має такий вигляд:

// клас, що містить загальну інформацію про країну
class Country
{
    string name; // назва країни
    ulong population; // населення
    double square; // площа
    string capital; // столиця

    // конструктори класу
    // конструктор без параметрів
    public Country()
    {
        name = "";
        population = 0;
        square = 0.0;
        capital = "";
    }

    // конструктор з 4 параметрами
    public Country(string _name, ulong _population, double _square, string _capital)
    {
        name = _name;
        population = _population;
        square = _square;
        capital = _capital;
    }

    // методи доступу
    public void Set(string _name, ulong _population, double _square, string _capital)
    {
        name = _name;
        population = _population;
        square = _square;
        capital = _capital;
    }

    public void Get(out string _name, out ulong _population, out double _square, out string _capital)
    {
        _name = name;
        _population = population;
        _square = square;
        _capital = capital;
    }
}

Тоді виділення пам’яті для класу та його використання може бути таким

// використання класу Country

// виділення пам'яті - викликається конструктор без параметрів
Country c1 = new Country();

// виділення пам'яті з ініціалізацією конструктором з 4 параметрами
Country c2;
c2 = new Country("Namibia", 2358163, 825418, "Windhoek");

// використання методів класу c2
string name, cap;
double square;
ulong popul;

c2.Get(out name, out popul, out square, out cap);
// name = "Namibia", popul = 2358163, square = 825418, cap = "Windhoek"

При використанні оператора new викликається відповідний конструктор класу. Якщо у класі не реалізовано жодного конструктора, то викликається конструктор за замовчуванням, який немає параметрів.

  ⇑

4. Приклад виділення пам’яті для масиву об’єктів (екземплярів) класу

Пам’ять для масиву об’єктів деякого класу виділяється в 2 етапи. Спочатку виділяється пам’ять для масиву посилань на екземпляри класу. Потім, в циклі, виділяється пам’ять для кожного об’єкту (екземпляру) класу.

Приклад. Нехай задано клас MyClass.

// клас MyClass
class MyClass
{
    public int d; // внутрішня змінна класу
}

У нижченаведеному програмному коді виділяється пам’ять для масиву об’єктів типу MyClass. Потім виділяється пам’ять для кожного екземпляру (об’єкту) класу.

...

MyClass[] mcA = new MyClass[10]; // виділення пам'яті для масиву в цілому

// виділення пам'яті для кожного об'єкту
for (int i = 0; i < 10; i++)
    mcA[i] = new MyClass();

// заповнення масиву mcA квадратами чисел від 0 до 9
for (int i = 0; i < 10; i++)
    mcA[i].d = i * i;

...

  ⇑

5. Приклад виділення пам’яті для структури

Нехай задано структуру Date, що реалізує дату

// структура, що описує дату
struct Date
{
    int day;
    int month;
    int year;

    // конструктор структури
    public Date(int day, int month, int year)
    {
        this.day = day;
        this.month = month;
        this.year = year;
    }

    // метод, що повертає значення полів day, month, year
    public void Get(out int d, out int m, out int y)
    {
        d = day;
        m = month;
        y = year;
    }
}

Виділення пам’яті для структурної змінної з іменем dt та використання структурної змінної має вигляд:

Date dt = new Date(11, 05, 2008); // виділення пам'яті для структурної змінної

int d, m, y;
dt.Get(out d, out m, out y); // взяти день тижня: d=11, m=5, y=2008

  ⇑

6. Приклад виділення пам’яті для масиву структур

Виділення пам’яті для масиву структур реалізується в два етапи. Спочатку виділяється пам’ять для масиву змінних (посилань). Потім виділяється пам’ять для кожного елементу масиву (кожної структурної змінної).

Нехай задано структуру Worker, що реалізує дані про працівника:

// структура, що описує дані про працівника
struct Worker
{
    public string name; // Прізвище та ім'я працівника
    public int age; // вік працівника
    public float rank; // рейтинг працівника
}

Демонстрація використання масиву структур Worker:

Worker[] W; // оголошення змінної W типу масив структур Worker

W = new Worker[20]; // виділення пам'яті для масиву посилань (об'єктів) на структури

// Виділення пам'яті для кожного об'єкту структури - обов'язково
for (int i = 0; i < W.Length; i++)
    W[i] = new Worker();

// Заповнення масиву W значеннями
for (int i=0; i<W.Length; i++)
{
    W[i].name = "";
    W[i].age = 100;
    W[i].rank = 1.0f;
}

  ⇑

7. Приклад виділення пам’яті для перечислення

Задано перечислення DayWeek

// перечислення DayWeek
enum DayWeek
{
    Monday,
    Tuesday,
    Wednesday,
    Thursday,
    Friday,
    Saturday,
    Sunday
}

Виділення пам’яті для змінної типу перечислення DayWeek та її використання може бути таким:

DayWeek dw = new DayWeek();
dw = DayWeek.Monday;
int d = (int)dw; // d = 0

dw = DayWeek.Thursday;
d = (int)dw; // d = 3

  ⇑

8. Виділення пам’яті для типів-значень. Приклади

Оператор new може виділяти пам’ять для типів значень, таких як int, double і т.д. У цьому випадку викликається конструктор, що ініціалізує змінну нульовим значенням. Виклик оператора new для будь-якого типу-значення призводить до виклику конструктора за замовчуванням для даного типу.

Приклад 1. Виділення пам’яті для одиночних типів-значень.

// виділення пам'яті для типів-значень
int i = new int();
double d = new double();
bool b = new bool();

i = 23;
d = 7.323;
b = false;

Приклад 2. Виділення пам’яті для масивів типів-значень.
У прикладі виділяється пам’ять для масиву з 20 чисел типу int та масиву з 30 чисел типу double.

// виділення пам'яті для масивів типів-значень
int[] A = new int[20]; // масив з 20 цілих чисел
double[] B = new double[30]; // масив з 30 чисел типу double

// заповнення масивів значеннями
for (int j = 0; j < A.Length; j++)
    A[j] = j * j + 2;

for (int j = 0; j < B.Length; j++)
    B[j] = 0.5 * j + 1;

Як видно з прикладу, не потрібно виділяти пам’ять для кожного елементу масиву як це робиться у випадку з масивами об’єктів. Однак, за бажанням можна виділити як показано нижче.

// виділення пам'яті для кожного елементу масиву A
for (int j = 0; j < A.Length; j++)
    A[j] = new int();

  ⇑

Зв’язані теми

  ⇑