Механизм действия ссылочных типов

Рассмотрим три похожих фрагмента:

Фрагмент 1:	Фрагмент 2:	Фрагмент 3:
Dim A As Integer Dim B As Integer A = 5 B = A Debug.WriteLine(B) A = 100 Debug.WriteLine(B)	Dim A(2) As Integer Dim B(2) As Integer A(2) = 5 B = A Debug.WriteLine(B(2)) A(2) = 100 Debug.WriteLine(B(2))	Dim A As New Класс Dim B As New Класс A.Поле= 5 B = A Debug.WriteLine(B.Поле) A.Поле= 100 Debug.WriteLine(B.Поле)
Что будет напечатано:	Что будет напечатано:	Что будет напечатано:
5 5	5 100	5 100

Вот код класса для третьего фрагмента:

Class Класс

Public Поле As Integer

Public Поле1 As Integer

End Class

Чтобы разобраться в работе трех фрагментов, вспомним, что все данные, с которыми работает любая программа, во время работы этой программы хранятся в ячейках оперативной памяти. Все ячейки пронумерованы, номер ячейки называют еще ее адресом (здесь я не вхожу в подробности о том, что на самом деле пронумерованы не ячейки, а байты).

1. Обычный тип. То, что в первом фрагменте распечатались две пятерки, вполне очевидно, но пояснения этой очевидности все-таки нужны, чтобы была понятней работа других фрагментов.

При выполнении оператора Dim A, B As Integer переменным A и B отводится в памяти по ячейке (которые заполняются нулями). При выполнении оператора A = 5 в ячейке A появляется пятерка:

	Адреса	Значения
A	000101	5

B	000102	0

При выполнении оператора B = A пятерка из ячейки A копируется в ячейку B, а то, что впоследствии пятерка в ячейке A меняется на сотню, никак не влияет на содержимое ячейки B.

Все происходит привычно, потому что тип Integer, к которому принадлежат переменные A и B, относится к обычным типам.

Во втором и третьем фрагментах тоже на первый взгляд должны были быть напечатаны две пятерки. Но все произошло по-другому, так как массивы (второй фрагмент) и классы (третий фрагмент) представляют не обычные, а ссылочные

типы, у которых механизм предоставления памяти совсем другой. Разберемся в нем.

2. Массивы. Рассмотрим второй фрагмент. Вот что находится в памяти после выполнения оператора A(2) = 5:

	Адреса	Значения	Адреса	Значения
A	000101	002040	002040	0
			002041	0
			002042	5

B	000102	002300	002300	0
			002301	0
			002302	0

На схеме я для наглядности изобразил ячейки в два столбца.

Пояснения: При выполнении операторов

Dim A(2) As Integer

Dim B(2) As Integer

каждой из переменных A и B отводится в памяти одна

ячейка и еще дополнительная область памяти для хранения элементов массива (по три ячейки, которые заполняются нулями). В этой одной ячейке находится адрес первой ячейки из области памяти или, по-другому, ссылка на эту область памяти. Ссылку еще называют указателем. Вот такой механизм. Таким образом, значением переменной A является совсем не набор из трех чисел, а всего лишь адрес, номер ячейки. Запомните это.

Когда выполняется оператор A(2) = 5, компьютер, зная, что массив является ссылочным типом, рассматривает значение 002040 в ячейке для переменной A именно, как адрес, а не число типа Integer, и поэтому не пытается записать в эту ячейку число 5, а отправляется по указанному адресу, где находит три ячейки. В какую из них записать число 5, ему указывает индекс 2.

Рассмотрим, как выполняется оператор B = A. Вам могло показаться по аналогии с первым фрагментом, что при этом все три числа из области памяти для A копируются в область памяти для B. Но нет, здесь по своему строгому, но привычному вам закону выполняется оператор присваивания. Закон этот говорит, что значение переменной A должно быть записано в ячейку для значения переменной B. Поскольку значением переменной A является адрес 002040, то он и копируется в ячейку для значения переменной B. Вот что получается:

	Адреса	Значения	Адреса	Значения
A	000101	002040	002040	0
			002041	0
			002042	5

B	000102	002040	002300	0
			002301	0
			002302	0

<

Вы видите, что три числа в области памяти 002300 не изменились. Почему же тогда первый из двух операторов Debug.WriteLine(B(2)) печатает пятерку, а не ноль? Вот почему. Механизм обращения к памяти здесь тот же, что и описанный парой абзацев ранее механизм обращения к памяти при выполнении оператора A(2) = 5. Компьютер, зная, что массив является ссылочным типом, рассматривает значение 002040 в ячейке для переменной B, как адрес, и отправляется по указанному адресу, где находит три ячейки. Индекс 2 указывает ему, что для печати нужно выбрать значение из последней ячейки, а там находится пятерка.

А кому же теперь нужна область 002300? В том-то и дело, что никому! Ссылок на нее теперь не существует и воспользоваться ей уже нельзя, даже если вы и захотите. Она превратилась в мусор (garbage). Уборкой мусора занимается VB и делает это без вашего ведома и участия.

Я думаю, что теперь мне не нужно объяснять, почему второй из двух операторов Debug.WriteLine(B(2)) напечатает сотню.

3. Классы. Аналогично рассматривается третий фрагмент. При создании объекта из класса, как и при создании массива, в памяти под объект отводится одна ячейка и еще дополнительно область памяти для хранения элементов объекта (в нашем случае две ячейки для полей, которые заполняются нулями). В этой одной ячейке находится ссылка на область памяти. Вот что будет в памяти при окончании работы третьего фрагмента:

	Адреса	Значения		Адреса	Значения
A	000101	002040	Поле	002040	100
			Поле1	002041	0

B	000102	002040	Поле	002300	0
			Поле1	002301	0

Задание 21.

Что напечатает фрагмент:

        Dim A, B, C As Класс

        A = New Класс

        A.Поле = 100

        B = A

        C = New Класс

        C.Поле = 50

        A = C

        Debug.WriteLine(A.Поле)

        Debug.WriteLine(B.Поле)