Arrays en geheugen

Met arrays komen we voor het eerst iets dichter tot één van de sterktes van C#, namelijk het aspect referenties. Vanaf het volgende hoofdstuk zullen we hier ongelooflijk veel mee doen, maar laten we nu alvast eens kijken waarom arrays met referenties werken.

Reference types en value types

We zagen reeds bij methoden dat variabelen eigenlijk op 2 manier kunnen doorgegeven worden, by reference of by value. We herhalen dat hier nog eens:

• Value types: deze variabelen bevatten effectief de waarde die de variabele moet hebben. Als we schrijven int age = 5, dan bewaren we de binaire voorstelling voor het geheel getal 5 in het geheugen.

• Reference types: deze variabelen bewaren een geheugenadres naar een andere plek in het geheugen waar de effectieve waarde(n) van de variabele te vinden is. Reference types zijn als het ware een wegwijzer en worden ook soms pointers genoemd.

Alle datatypes die we tot nog toe zagen - string is een speciaal geval en negeren we om nachtmerries te vermijden- werken steevast by value. Momenteel zijn het enkel arrays die we kennen die by reference werken in C#. In het volgende hoofdstuk zullen we zien dat er echter nog een hele hoop andere mysterieuze dingen (genaamd objecten) zijn die ook by reference werken.

Arrays worden steeds by reference in een variabele bewaard! Dat wil dus zeggen dat we niet de array zelf toekennen aan een variabele, maar wel het geheugenadres naar de array. Dit heeft natuurlijk gevolgen op de manier dat bijvoorbeeld de toekennings-operator (=) werkt bij arrays.

Arrays kopiëren

Het probleem als je arrays wilt kopiëren

Kijk wat er gebeurt bij volgende code:

int[] getallen = {5,42,2};
int age = 5

In getallen bewaren enkel een geheugenadres bewaren dat wijst naar de plek waar de effectieve waarden staan elders in het geheugen. Terwijl in age effectief de waarde "5" zal bewaard worden. De afbeelding op volgende pagina geeft dit weer.

De wolk stelt het werkgeheugen voor. De geheugenadressen zijn willekeurig.

Het gevolg van voorgaande is dat volgende code niet zal doen wat je vermoedelijk wenst:

string[] ploegen = {"Beerschot", "Antwerp"};
string[] nieuwePloegen = {"Anderlecht", "Brugge"};
nieuwePloegen = ploegen;

De situatie wanneer lijn 2 werd uitgevoerd is de volgende:

Beerschot is de ploeg van't stad ;)

Zonder het bestaan van references zou je verwachten dat op lijn 3 nieuwePloegen een kopie krijgt van de inhoud van ploegen. Dat is dus niet zo.

Lijn 3 zal perfect werken. Wat er echter is gebeurd, is dat we de referentie naar ploegen ook in nieuwePloegen hebben geplaatst. Bijgevolg verwijzen beide variabelen naar dezelfde array, namelijk die waar ploegen al naar verwees. We hebben een soort alias gemaakt en kunnen nu op twee manieren de array met de Antwerpse voetbalploegen benaderen. De nieuwe situatie na lijn 3 is dus de volgende geworden:

Beerschot is nog steeds de ploeg van't stad!

Als je vervolgens schrijft:

nieuwePloegen[1] = "Beerschot";

Dan is dat hetzelfde als onderstaande schrijven daar beide variabele naar dezelfde array-inhoud verwijzen. Het effect zal dus hetzelfde zijn.

ploegen[1] = "Beerschot";

En waar staan de ploegen in de nieuwePloegen array ("Anderlecht" en "Brugge")? Die array in het geheugen is niet meer bereikbaar (de garbage collector zal deze ten gepaste verwijderen, wat in hoofdstuk 10 zal toegelicht worden).

De oplossing als je arrays wilt kopiëren

Wil je arrays kopiëren dan kan dat niet als volgt:

string[] ploegen = {"Beerschot", "Antwerp"};
string[] nieuwePloegen = {"Anderlecht", "Brugge"};
nieuwePloegen = ploegen; //FAIL!!!

Je moet manueel ieder individueel element van de ene naar de andere array kopiëren als volgt:

for(int i = 0; i < ploegen.Length; i++)
{
    nieuwePloegen[i] = ploegen[i];
}

Er is een ingebouwde methode in de Array-bibliotheek (deze bibliotheek zien we in de volgende sectie) die ook toelaat om arrays te kopiëren genaamd Copy.

Wanneer je met arrays van objecten (zie hoofdstuk 12) werkt dan zal bovenstaande mogelijk niet het gewenste resultaat geven daar we nu ook de individuele referenties van een object kopiëren!