关于using……的一些探讨

.NET中c#或者vb.net之所以那么吸引人，其重要原因之一就是其存在大量的“简化写法”——这些“简化写法”主要通过“语法糖”的形式存在（比如Lambda，匿名方法等……）。今天我们来探讨一下using……这个“语法糖”的本质和用法，以及一些常见的错误。

1）using……用法：

在C#或者是VB.NET中“using”必须和一个实现了IDisposible接口的实体类混合使用，其语法形式为：

[C#]

using(类名称 实体名称 = new 类名称())
{
    //这里使用……
}

[VB.NET]

Using 实体名 As New 类名称
'这儿使用这个类实体……
End Using

通过MSDN的说明我们可以知道using的本质是一个try……finally：
[C#]

类名称 实体名称 = null;
try
{
  实体名称 = new 类名称();
}
finally
{
  实体名称.Dispose();
}

[VB.NET]

Dim 实体名称 As 类名称 = Nothing
Try
实体名称 = New 类名称()
Finally
实体名称.Dispose()
End Try

一般地，凡是使用using块的实体只能在using作用域中使用（即只允许在using的｛……｝中使用）。其实从真实情况下的try……finally……中也可以得出这样一个结论——因为无论如何，Finally必须被执行，也就是说Dispose被调用之后实体对象（内部一些托管或非托管对象实体等）已经被销毁，虽然“类实体”自身并未被回收，但是此类已经无法再使用了。

下面在进行一下拓展：

【例】，问以下程序运行的结果：

[C#]

class Fun:IDisposable
{
   public int I{get;set;}
   public Fun()
    {
         I=1;
    }
   public void Dispose()
   {
          I=0;
   }    
}

class MainTest
{
    static int Func()
    {
          using(Fun f = new Fun())
         {
                 return f.I;
         }
    }
    static void Main()
    {
         Console.WriteLine(Func());
    }
}

[VB.NET]

Class Fun
    Implements IDisposable
    Public Property I() As Integer
        Get
            Return m_I
        End Get
        Set
            m_I = Value
        End Set
    End Property
    Private m_I As Integer
    Public Sub New()
        I = 1
    End Sub
    Public Sub Dispose()
        I = 0
    End Sub
End Class

Class MainTest
    Private Shared Function Func() As Integer
        Using f As New Fun()
            Return f.I
        End Using
    End Function
    Private Shared Sub Main()
        Console.WriteLine(Func())
    End Sub
End Class

粗看此题目，或许你会认为说因为Finally无论如何必须要执行，因此I从1变成了0，输出的也是0——其实不然！在using中如果使用了“return”之后，内部生成的代码略有变化（我们通过IL来证明）：

.method private hidebysig static int32  Func() cil managed
{
  // 代码大小       36 (0x24)
  .maxstack  2
  .locals init ([0] class CSharp.Fun f,
           [1] int32 CS$1$0000,
           [2] bool CS$4$0001)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  newobj     instance void CSharp.Fun::.ctor()
  IL_0006:  stloc.0
  .try
  {
    IL_0007:  nop
    IL_0008:  ldloc.0
    IL_0009:  callvirt   instance int32 CSharp.Fun::get_I()
    IL_000e:  stloc.1
    IL_000f:  leave.s    IL_0021
  }  // end .try
  finally
  {
    IL_0011:  ldloc.0
    IL_0012:  ldnull
    IL_0013:  ceq
    IL_0015:  stloc.2
    IL_0016:  ldloc.2
    IL_0017:  brtrue.s   IL_0020
    IL_0019:  ldloc.0
    IL_001a:  callvirt   instance void [mscorlib]System.IDisposable::Dispose()
    IL_001f:  nop
    IL_0020:  endfinally
  }  // end handler
  IL_0021:  nop
  IL_0022:  ldloc.1
  IL_0023:  ret
} // end of method MainTest::Func

注意“try“这一部分的代码——首先ldloc把实体类压入栈中，随后调用get_I（内部生成的函数，用于取出属性I的私有变量数值），随后弹栈把I的内容存入到CS$1$0000中（因为是值类型，因此明显是复制原有的内容）。同时注意在endfinally后ldloc.1弹栈取出CS$1$000的内容（因此仍然为1）。 我们另外可以注意到return的部分是在try……finally……之后才返回的。因此我们可以这样理解Fun静态函数中的内容：

[C#]

int C$1$0000 = 0;
try
{
   C$1$0000 = f.I;
}
finally
{
   f.Dispose();
}
return C$1$0000;

[VB.NET]

Dim C$1$0000 As Integer = 0
Try
  C$1$0000 = f.I
Finally
  f.Dispose()
End Try
Return C$1$0000

我们发现“C$1$0000”是自生成的（因为需要把p.I压入堆栈的需要）。因此实际返回的是这个临时生成的变量值并非原来的p.I（一般地函数需要返回某个值，都是需要临时在栈中生成一个空间存放这个变量值，然后在弹出返回）。

以此类推，如果try中返回的是一个引用类型（且这个引用类型在finally中受Dispose影响发生了改变），则即便临时栈中生成了一个引用副本（本质还是引用原来的实体！），并且返回这个副本，由于引用的缘故自然还是以最终的finally后受影响的为准。如下例子（读者自定比较）：

[C#]

class Fun:IDisposable
{
   public int I{get;set;}
   public Fun()
    {
         I=1;
    }
   public void Dispose()
   {
          I=0;
   }    
}

class MainTest
{
    static Fun Func()
    {
          using(Fun f = new Fun())
         {
                 return f;
         }
    }
    static void Main()
    {
         Console.WriteLine(Func().I);
    }
}

[VB.NET]

Class Fun
    Implements IDisposable
    Public Property I() As Integer
        Get
            Return m_I
        End Get
        Set
            m_I = Value
        End Set
    End Property
    Private m_I As Integer
    Public Sub New()
        I = 1
    End Sub
    Public Sub Dispose()
        I = 0
    End Sub
End Class

Class MainTest
    Private Shared Function Func() As Fun
        Using f As New Fun()
            Return f
        End Using
    End Function
    Private Shared Sub Main()
        Console.WriteLine(Func().I)
    End Sub
End Class

转化对应的IL代码：

 // 代码大小       31 (0x1f)
  .maxstack  2
  .locals init ([0] class CSharp.Fun f,
           [1] class CSharp.Fun CS$1$0000,
           [2] bool CS$4$0001)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  newobj     instance void CSharp.Fun::.ctor()
  IL_0006:  stloc.0
  .try
  {
    IL_0007:  nop
    IL_0008:  ldloc.0
    IL_0009:  stloc.1
    IL_000a:  leave.s    IL_001c
  }  // end .try
  finally
  {
    IL_000c:  ldloc.0
    IL_000d:  ldnull
    IL_000e:  ceq
    IL_0010:  stloc.2
    IL_0011:  ldloc.2
    IL_0012:  brtrue.s   IL_001b
    IL_0014:  ldloc.0
    IL_0015:  callvirt   instance void [mscorlib]System.IDisposable::Dispose()
    IL_001a:  nop
    IL_001b:  endfinally
  }  // end handler
  IL_001c:  nop
  IL_001d:  ldloc.1
  IL_001e:  ret
} // end of method MainTest::Func

几乎与第一个例子差不多，只不过CS$1$0000是一个引用而非值类型而已！