深入理解c# checked unchecked 關鍵字

2020-01-24 03:18:31

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供稿：網友

checked 和 unchecked關鍵字用來限定檢查或者不檢查數學運算溢出的；如果使用了checked發生數學運算溢出時會拋出OverflowException；如果使用了unchecked則不會檢查溢出，算錯了也不會報錯。
1. 一段編譯沒通過的代碼

復制代碼代碼如下:

int a = int.MaxValue * 2;

以上代碼段編譯沒有通過，在VS2010中會有一條紅色的波浪線指出這段代碼有問題：”The operation overflows at compile time in checked mode”。這說明了編譯器會在編譯時檢查數學運算是否溢出。但是編譯時能檢查出溢出的情況僅限于使用常量的運算。2中的代碼編譯器就不報不出錯誤來了。
2. 一段編譯通過但是不能得到正確結果的代碼

復制代碼代碼如下:

int temp = int.MaxValue;
int a = temp * 2;
Console.Write(a);

我先把常量int.MaxValue的值給了臨時變量temp，然后使用臨時變量乘以2計算結果賦值給a；這段代碼是可以正常執行的，執行結果將輸出 -2。
這說明在運行時默認情況程序是不會檢查算術運算是否溢出的，cpu只管算，對于它來講按規則算就是了，結果對不對不是他的錯。
正常執行了，而結果是錯誤的，這是非常危險的情況，該如何避免這種危險呢？請看3
3. 使用checked關鍵字，溢出時報警

復制代碼代碼如下:

int temp = int.MaxValue;
try
{
    int a = checked(temp * 2);
    Console.WriteLine(a);
}
catch (OverflowException)
{
Console.WriteLine("溢出了，要處理喲");
}

使用checked關鍵字修飾temp*2的計算結果，并使用try catch在發生溢出時做處理。以上代碼將輸出：“溢出了，要處理喲”
問題是如果一段代碼中有很多算術運算都需要做溢出檢查，那會有很多checked修飾的表達式，怎么辦呢？請看4
4. checked關鍵字可以修飾一個語句塊，請看下面代碼

復制代碼代碼如下:

int temp = int.MaxValue;
try
{
    checked
    {
        int num = temp / 20;
        int a = temp * 2;
        int c = temp * 1000;
    }
}
catch (OverflowException)
{
    Console.WriteLine("溢出了，要處理喲");
}

以上程序輸出結果和3一樣
5. checked在避免算術溢出方面很有用，那么unchecked呢，它有用嗎？答案是肯定的，有時候我們不需要準確的計算結果，我們只是需要那么一個數而已，至于溢出不溢出的關系不大，比如說生成一個對象的HashCode，比如說根據一個算法計算出一個相對隨機數，這都是不需要準確結果的。如下代碼片段

復制代碼代碼如下:

class Person
{
   public string Name { get; set; }

    public string Title { get; set; }

 
    public override int GetHashCode()
    {
        return unchecked(Name.GetHashCode() + Title.GetHashCode());
    }
}

unchecked也可以修飾語句塊，其用法和checked完全一樣。
6. checked和unchecked是可以嵌套使用的，雖然沒啥意義。語句是否是checked以最近嵌套的checked或者unchecked決定
7. 從IL中看checked關鍵字
C#代碼：

復制代碼代碼如下:

static void Main(string[] args)
{
    int a = int.MaxValue;
    int b = a * 2;
    int c = checked(a * 2);
    int d = unchecked(a + 3);

    Console.Read();
}

對應IL

復制代碼代碼如下:

.method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed
{
  .entrypoint
  // Code size       26 (0x1a)
  .maxstack  2
  .locals init ([0] int32 a,
           [1] int32 b,
           [2] int32 c,
           [3] int32 d)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldc.i4     0x7fffffff
  IL_0006:  stloc.0
  IL_0007:  ldloc.0
  IL_0008:  ldc.i4.2
  IL_0009:  mul
  IL_000a:  stloc.1
  IL_000b:  ldloc.0
  IL_000c:  ldc.i4.2
  IL_000d:  mul.ovf
  IL_000e:  stloc.2
  IL_000f:  ldloc.0
  IL_0010:  ldc.i4.3
  IL_0011:  add
  IL_0012:  stloc.3
  IL_0013:  call       int32 [mscorlib]System.Console::Read()
  IL_0018:  pop
  IL_0019:  ret
} // end of method Program::Main

請看IL中的紅色和綠色加重顯示代碼，可以看出使用checked時，IL的運算是mul.ovf；不使用checked或者使用unchecked時的IL運算函數是mul或者add，不帶.ovf。
8. checked或者unchecked只影響其包圍的語句，不會影響到包圍的語句內調用函數的代碼塊，如下示例：

復制代碼代碼如下:

static void Main(string[] args)
{
    int a = int.MaxValue;
    int b = 20;
    checked
    {
        int c = TestMethod(a, b);
        Console.WriteLine(c);
    }
}

static int TestMethod(int a, int b)
{
    return a * b;
}