D 2.0 Const/Final/Invariant 概念簡介
D 2.0 Const/Final/Invariant 概念簡介
D 2.0 specs 里的相關文檔可讀性不佳,因此我總結了一個簡單的 const/final/invariant 概念簡介,更詳細的用法還請參考 D 2.0 specs。
在2.0中,invariant 和 const 有作存儲類、定義類型和定義成員函數三種用途,深刻地改變了D程序編寫的方式,跟C++一樣,使用const/final/invariant 需要更仔細地設計和編碼,回報是提供了更好的類型安全性并能讓編譯器產生出更高效的代碼。這些 constness 特性,雖然看起來語法很復雜,但也比 C++ 的前后置 const 要容易理解記憶得多了,因為它不像 C++ 中的 const 定義那樣存在很大的隨意性。
1. invariant
1.1 invariant 作存儲類(storage class)
存儲類是一個指定數據存儲地點或方式的標志,static 就是一種存儲類,用來要求編譯器把數據存儲到程序的靜態存儲區中。
invariant 存儲類定義一個真正的常量,這個常量決不能更改,甚至有可能是放在只讀存儲器中。因此,invariant 存儲類定義的常量沒有地址,編譯器也會禁止任何的取地址行為。
invariant 定義的常量只能使用初始化語法賦予初始值,如果 invariant 為引用/指針類型,那么所引用的數據也同樣是 invariant 的。
1.2 invariant 作類型
你可以用 invariant(TYPE) 的方法定義一個含有 invariant 屬性的新類型,括號中的 TYPE 表示整個類型中適用于 invariant 的部分,比如: invariant(int)* ptr; 這行代碼申明了一個指針變量 ptr,ptr本身是變量,但它所指向的類型 (int)是不可變的,因此 *ptr = 3; 這樣的代碼是一個語法錯誤。
1.3 invariant 成員函數
invariant 可以用于修飾類和結構的成員函數,在 invariant 成員函數中傳入的 this 指針/引用及其關聯的任何東西都保證為 invariant。invariant 成員函數只能訪問該類或結構的invariant 成員變量或其他 invariant 成員函數。
2. const
2.1 const 存儲類
const 存儲類類似于 invariant 存儲類,不同的是 const 定義的指針/引用所指向的數據可以是變量,因此它們可能會在其他地方被修改。
2.2 const 作類型
與 invariant 作類型類似,const(TYPE) 定義一個含有 const 屬性的新類型。不同點是當 const(TYPE) 作為指針/引用類型時,其所指向的類型可以是變量,如:int a; const(int)* ptr = &a; ptr 本身是變量,ptr 也可以指向變量,但是通過 ptr 只能只讀地訪問 a。
2.3 const 成員函數
const 修飾的成員函數類似C++中函數聲明后置的 const,表示他們不允許更改 "this" 指針/引用指向的對象數據。請注意這里的修辭,“不允許”意味著可以像C/C++一樣用轉型騙過編譯器,不過欺騙編譯器恐怕沒什么好結果。與 invariant 成員函數類似,const 成員函數可以訪問 invariant 和 const 成員變量和函數。
3. final 存儲類
final 存儲類定義一個數據的訪問模式為只讀,與 invariant 不同的是,編譯器為 final 定義的對象在內存中分配了空間。換句話來說,final 對象跟真正的變量沒什么區別,只是由編譯器來強制實施對此對象的只讀訪問。final 定義的對象可以用初始化語法初始化或在構造函數中初始化(加入 final 對象是類成員的話,當然,模塊的this()也支持)。
在成員函數方面,很早以前 final 已經用來表示禁止 override 了,final 也不能作為類型使用。
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