C# 语句关键字（四）：checked, unchecked

语句类别

本期介绍 checked, unchecked, fixed, lock 关键字

类别	C#关键字
选择语句	if、else、switch、case
迭代语句	do、for、foreach、in、while
跳转语句	break、continue、default、goto、return、yield
异常处理语句	throw、try-catch、try-finally、try-catch-finally
Checked 和 unchecked	checked、unchecked
fixed 语句	fixed
lock 语句	lock

checked

checked 关键字用于对整型类型算术运算和转换显式启用溢出检查。

一般我们在运行时，进行整型的运算时，是不会进行溢出检查的。例如

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int a = 27;
//int b = 2147483648; 超出目标范围外，编译异常
int b = int.MaxValue; //2147483647
int c = a + b;
Console.Write($"{c} ");
//output -2147483622

相加的数值因为超出 2147483647，以负数 -2147483622 展示。很明显这不是我们想要的结果。那么我们加上checked关键字进行溢出检查

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checked{
    int c = a + b;
    Console.Write($"{c}");
}
或者
int c = checked(a + b);

运行时会抛出异常 System.OverflowException:“Arithmetic operation resulted in an overflow.”

Visual Studio 启用溢出检查

打开项目属性页
打开生成属性页
点击 高级 按钮
勾选检查算术溢出属性

unchecked

跟checked关键字相反， unchecked关键字取消运行时的溢出检查。原因在于检查溢出需要时间，在没有溢出风险时取消检查可以提高程序的性能。

fixed

在了解fixed之前要先了解 CLR。

CLR管理着一块连续的地址空间。当没有足够的地址空间来分配新建的对象时，就会触发GC。GC 时，会删除垃圾对象，并把非垃圾对象移动到大的连续的内存块里面以压缩这个地址空间。这时，指向这些对象的指针就会失效。GC会自行修改对象移动后的指针地址。

但是！但是！这个是在托管环境下的代码，如果是 unsafe 代码下的指针，GC 是不会理会的！这样GC后就会造成 unsafe 代码失效。

所以，我们需要用到 fixed 关键字，不允许垃圾回收器移动我们的对象。

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class Point
{
    public int x;
    public int y;
}

unsafe private static void ModifyFixedStorage()
{
    // Variable pt is a managed variable, subject to garbage collection.
    Point pt = new Point();
    // Using fixed allows the address of pt members to be taken,
    // and "pins" pt so that it is not relocated.
    fixed (int* p = &pt.x)
    {
        *p = 1;
    }
}

System.Span<T> 和 System.ReadOnlySpan<T> 也可以被固定。

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Span<int> RowFive = new Span<int>(PascalsTriangle, 10, 5);
fixed (int* ptrToRow = RowFive)
{
    // Sum the numbers 1,4,6,4,1
    var sum = 0;
    for (int i = 0;i < RowFive.Length;i++)
    {
        sum += *(ptrToRow + i);
    }
    Console.WriteLine(sum);
    }

更多使用方法请查看fixed 关键字参考。

lock

lock 获取指定对象的互斥锁，执行语句块，然后释放锁。

锁定对象

避免使用以下对象

lock(this)
this 可能是两个不同的实例
lock(MyType)
可以用 lock(typeof(MyType))。但是也不建议使用，因为typeof(MyType)范围有可能很大
lock(string)
string实例有可能只是暂时存在的

建议使用非public的专用于锁定的对象实例。

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private readonly object myLock = new object();