Чем различаются указатели в Си от ссылок в C#?

#c_sharp #c

Верно ли, что указатели в Си аналогичны ссылочным типам в C#?
    

Ответы

Ответ 1

Концептуально -- да. Они решают задачу указания на объект. Но есть различия в реализации.

Указатели содержат адрес. Ссылки -- это, по сути, абстракция, которая ничего не говорит
о своем значении (хотя по факту, CLR в них тоже помещает адрес).

Cсылка в C# всегда ссылается на валидный объект или равна null, указатель же может
указывать в случайную область памяти. (спасибо за комментарий @VladD)

Кроме того, указатели С "статичны", а объект в дотнете может быть перемещен сборщиком
мусора, т.е. ссылки изменяют свое значение.

Из этого факта вытекает еще одно отличие: в случае с указателями возможно безопасно
делать арифметику (например, обращаться к i-му элементу массива, имея указатель на
массив и зная размер элемента), в случае со ссылками -- нет.

В C# также существуют указатели. Они эквивалентны указателям в С.


Ответ 2

Позвольте я на простом примере объясню слова andreycha:


  Указатели содержат адрес. Ссылки -- это, по сути, абстракция, которая ничего не
говорит о своем значении


Допустим, имеется человек по имени Василий Пупкин, проживающий по адресу Ленина,
1. Его адрес является указателем. А понятие "дом Васи" является ссылкой. Можно сказать:
"Едем на вечеринку в доме Васи", без точного указания адреса.

Если Василий теперь переедет на улицу Леннона, 2, то адрес изменится и, соответственно,
должен изменится указатель. Меж тем ссылка "дом Васи" останется по-прежнему валидной.


Ответ 3

Хотел было докоментировать ответ andreycha, но потом подумал что лучше запостить
отдельный ответ.

Начнем с того что понятием указателя(pointer) в С/С++ является адрес обьекта в оперативной
памяти и представляет собой следующий синтаксис:

int x;
int *y = &x; // От любой переменной можно взять адрес при помощи операции взятия
адреса "&". Эта операция возвращает указатель
int z = *y; // Указатель можно разыменовать при помощи операции разыменовывания "*".
Это операция возвращает тот объект, на который указывает указатель


то есть перед названием стоит звездочка.

Так же есть ссылка (reference)

int x;
int &y = x;
int z = y;


Ссылки — это +- то же самое, что и указатели, но с другим синтаксисом и некоторыми
другими важными отличиями. Они там работают вместе и дополняют друг друга: через указатель
можно узнать значение по ссылке в С/С++.

В C# есть так же указатели и ссылки. Синтаксис указателя это такая же звездочка и
применяется точно так же как и в Си/Си++ (это считается небезопасным кодом и нужно
в настройках проэкта поставить галочку "Allow unsafe code" и использовать модификатор
метода unsafe). И  так же возможна неявная передача ссылки с использованием ключевого
слова ref, вместо &. Хотя ref в целом используется несколько по-другому в шарпе, чем
& в С++ и в реализации, соответственно, отличается.

пример использования ref в шарпе:

public void SomeMethod(ref int a)
{
    a = 5;
    //здесь а==5 как внутри метода так и извне
}

var a =1;

SomeMethod(ref a);


Я бы не сказал бы, что указатели/ссылки в Си являются аналогом ссылочного типа в
C#. Появление понятия ссылочных типов -- это просто следствие выбранной реализации,
но не аналог. Прямыми аналогами же являются лишь перечисленные выше способы задвать
указатели/референсы.

А бездумное использование ссылочных типов напрямую как аналог -- это плохая практика.
Например, если ты знаешь что в методе будет изменятся переданный параметр List someList
-- тебе нужно обязательно дописать ref List someList, даже, не смотря на то, что
это и так ссылочный тип и передавать ссылку на ссылочный тип, вроде как, безсмысленно.
Но это имеет смысл, ведь ты можешь нечаянно обмануть другого программиста или же самого
себя в будущем.

А во всем остальном я согласен с ответом andreycha и дополнением VladDа.
То есть:


указатели С "статичны", а объект в дотнете может быть перемещен сборщиком мусора,
т.е. ссылки изменяют свое значение.
И что ссылка в C# не бывает «висящей» или указывать в случайную область памяти, она
всегда ссылается на валидный объект или равна null