C＃ - readonly 和 const 关键字

引言

程序设计过程中经常会用到常量，C# 语言中有 readonly, const 定义常量，如何准确的定义常量，它们的区别又是什么？

静态常量和动态常量

在了解这两个关键字之前，我们先来了解一下静态常量和动态常量。

• 静态常量：
  在编译时就确定了值，必须在声明时就进行初始化且之后不能进行更改。
• 动态常量：
  在运行时确定值，只能在声明时或构造函数中初始化。

const

使用 const 关键字来声明某个常量字段或常量局部变量，是静态常量。 常量字段和常量局部变量不能含变量并且不能修改。 常量可以为数字、布尔值、字符串或 null 引用。 不要创建常量来表示你需要随时更改的信息。

const 注意事项

1. const 和 static 不能一起使用，因为常量字段是隐式静态的，const 编译之后就是 static 静态字段。
   

2. 不能用 new 关键字初始化一个静态常量，即便是对一个值类型来说
   

3. const 常量不能是变量
   

const 常量访问

类直接访问 const 常量。

namespace ConsoleApp1
{
    
    class SampleClass
    {
    
        public int x;
        public int y;
        public const int C1 = 5;
        public const int C2 = C1 + 5;

        public SampleClass(int p1, int p2)
        {
    
            x = p1;
            y = p2;
        }
    }
    public class TestConst
    {
    
        public static void Main(string[] args)
        {
    
            var mC = new SampleClass(11, 22);
            Console.WriteLine($"x = {
      mC.x}, y = {
      mC.y}");
            Console.WriteLine($"C1 = {
      SampleClass.C1}, C2 = {
      SampleClass.C2}");

        }
    }
}
/* Output x = 11, y = 22 C1 = 5, C2 = 10 */

readonly

readonly 只能在声明期间或在同一个类的构造函数中向字段赋值。 可以在字段声明和构造函数中多次分配和重新分配只读字段，属于动态常量。

static readonly 静态只读字段，只读字段不是隐式静态的，所以要在类级别公开，就必须显式使用 static 关键字。

构造函数退出后，不能分配 readonly 字段。 此规则对于值类型和引用类型具有不同的含义：

• 由于值类型直接包含数据，因此属于 readonly 值类型的字段不可变。
• 由于引用类型包含对其数据的引用，因此属于 readonly 引用类型的字段必须始终引用同一对象。 该对象是可变的。 readonly 修饰符可防止字段替换为引用类型的其他实例。 但是，修饰符不会阻止通过只读字段修改字段的实例数据。
  

readonly 常量访问

namespace ConsoleApp1
{
    
    class SamplePoint
    {
    
        public int x;
        // Initialize a readonly field
        public readonly int y = 25;
        public readonly int z;
        public static readonly string LAGUAGE = "C#";

        public SamplePoint()
        {
    
            // Initialize a readonly instance field
            z = 24;
        }

        public SamplePoint(int p1, int p2, int p3)
        {
    
            x = p1;
            y = p2;
            z = p3;
        }
    }
    public class TestConst
    {
    
        public static void Main(string[] args)
        {
    
            Console.WriteLine($"SamplePoint.LAGUAGE = {
      SamplePoint.LAGUAGE}");
            SamplePoint p1 = new SamplePoint(11, 21, 32);   // OK
            Console.WriteLine($"p1: x={
      p1.x}, y={
      p1.y}, z={
      p1.z}");
            SamplePoint p2 = new SamplePoint();
            p2.x = 55;   // OK
            //p2.y = 66;// Error
            Console.WriteLine($"p2: x={
      p2.x}, y={
      p2.y}, z={
      p2.z}");
        }
    }
}
/* output SamplePoint.LAGUAGE = C# p1: x=11, y=21, z=32 p2: x=55, y=25, z=24 */

const 和 readonly 区别

1. 概念上的区别
   readonly 表示只读，动态常量，运行时确定值，const 表示静态常量，编译时就确定值。
   比如：人的出生日期就可以定义成 const 常量，值一旦申明就不会发生变化，而人的年龄 age 可以定义成 readonly, 可以在构造函数中根据出生日期计算年龄。
2. 修饰范围区别
   readonly 只能修饰 field，不能修饰 local variable，const 可修饰 field 和 local variable。
   
3. 类型区别
   const 只能修饰 primitive type（数字、布尔值，字符） 以及很特殊的引用类型 string 和 null（string是不可变字符串，每次修改，都相当于重新创建了一个），为什么不能修饰其他的引用类型，因为其他的引用类型在编译期不能知道他们的确切值。不能用 new 关键字初始化一个静态常量。
   readonly 可以是任意数据类型，可以用 new 关键字初始化一个动态常量。
4. const 变量默认是 static 类变量，不能加 static 修饰，readonly 默认不是，需要特意加上 static 才能变成类变量。
5. 赋值
   const 只能在申明时赋值，不能外部赋值，readonly 可以外部赋值，但只能通过构造函数赋值。
6. 效率
   const 修饰的常量注重的是效率；readonly 修饰的常量注重灵活。
   const 修饰的常量没有内存消耗；readonly 因为需要保存常量，所以有内存消耗。