《CLR Via C# 第3版》笔记之（七） - const和readonly

C#中经常用const或者readonly来定义不可改变常量，那么如何使用它们呢?

主要内容：

• const和readonly的区别
• readonly的补充说明

1. const和readonly的区别

主要的区别在于 const是在编译时确定值的，readonly是在运行时确定值的。

因此，用const修饰的字段，必须在定义的时候就赋值，否则编译器报错。

而readonly修饰的字段除了可以在定义时赋值以外，还可以在构造函数中赋值。

验证的代码如下：

using System;

namespace Test7
{
    public class CLRviaCSharp_7
    {
        const string cValue = "const";
        readonly string rValue;

        public CLRviaCSharp_7()
        {
            rValue = "readonly";
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            CLRviaCSharp_7 test7 = new CLRviaCSharp_7();

            Console.WriteLine("cValue=" + CLRviaCSharp_7.cValue);
            Console.WriteLine("rValue=" + test7.rValue);

            Console.ReadKey(true);
        }
    }
}

编译后用ILSpy查看IL代码如下：

.class public auto ansi beforefieldinit CLRviaCSharp_7
	extends object
{
	// Fields
	.field private static literal string cValue = "const"
	.field private initonly string rValue

	// Methods
	.method public hidebysig specialname rtspecialname 
		instance void .ctor () cil managed 
	{
		// Method begins at RVA 0x20c7
		// Code size 21 (0x15)
		.maxstack 8

		IL_0000: ldarg.0
		IL_0001: call instance void object::.ctor()
		IL_0006: nop
		IL_0007: nop
		IL_0008: ldarg.0
		IL_0009: ldstr "readonly"
		IL_000e: stfld string class Test7.CLRviaCSharp_7::rValue
		IL_0013: nop
		IL_0014: ret
	} // End of method CLRviaCSharp_7..ctor

	.method private static hidebysig 
		void Main (
			string[] args
		) cil managed 
	{
		// Method begins at RVA 0x20e0
		// Code size 48 (0x30)
		.maxstack 2
		.entrypoint
		.locals init (
			[0] class Test7.CLRviaCSharp_7 test7
		)

		IL_0000: nop
		IL_0001: newobj instance void Test7.CLRviaCSharp_7::.ctor()
		IL_0006: stloc.0
		IL_0007: ldstr "cValue=const"
		IL_000c: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
		IL_0011: nop
		IL_0012: ldstr "rValue="
		IL_0017: ldloc.0
		IL_0018: ldfld string class Test7.CLRviaCSharp_7::rValue
		IL_001d: call string string::Concat(string, string)
		IL_0022: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
		IL_0027: nop
		IL_0028: ldc.i4.1
		IL_0029: call valuetype [mscorlib]System.ConsoleKeyInfo [mscorlib]System.Console::ReadKey(bool)
		IL_002e: pop
		IL_002f: ret
	} // End of method CLRviaCSharp_7.Main

} // End of class Test7.CLRviaCSharp_7

从Main函数中的IL_0007，我们可以看出，编译时就已经将 cValue替换为字符串"const"了，所以在Main函数中看不出使用了字段cValue

从Main函数中的IL_0018，我们可以看出，运行时才读取 rValue的值，将其拼接到输出的字符串中。

2. readonly的补充说明

const和readonly虽然都可以定义常量，但是由于readonly是在运行时才确定值的，所以比const更加灵活。

当然，readonly的性能肯定比const稍逊。（具体相差多少还没有试验过）

readonly与const相比，使用时需要注意2点。

2.1. readonly的字段可以通过反射来修改

具体参见以下代码

using System;
using System.Reflection;

namespace Test7
{
    public class CLRviaCSharp_7
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ChangeReadonlyClass cr = new ChangeReadonlyClass();
            Console.WriteLine("before change, rValue=" + cr.rValue);

            // 利用反射来改变ChangeReadonlyClass中readonly字段的值
            FieldInfo fi =  typeof(ChangeReadonlyClass).GetField("rValue");
            fi.SetValue(cr, "rValue has changed");
            Console.WriteLine("after  change, rValue=" + cr.rValue);

            Console.ReadKey(true);
        }
    }

    public class ChangeReadonlyClass
    {
        public readonly string rValue;

        public ChangeReadonlyClass()
        {
            rValue = "ChangeReadonlyClass's readonly field";
        }
        
    }
}

运行结果如下：

2.2. readonly的字段为引用类型时，不可改变的是引用，而不是引用的对象。

验证代码如下：

using System;

namespace Test7
{
    public class CLRviaCSharp_7
    {
        public static readonly Char[] rValues = new Char[] { 'X', 'Y', 'Z' };

        static void Main(string[] args)
        {
            // 修改引用的对象，可以成功修改并运行
            rValues[0] = 'A';
            rValues[1] = 'B';
            rValues[2] = 'C';

            // 修改引用本身，无法编译
            rValues = new Char[] { 'A', 'B', 'C' };

            Console.ReadKey(true);
        }
    }
}

readonly并不像const那样是绝对的常量。我们在利用其灵活性的同时，也应注意它可能带来的副作用。