Yuval ve David'in cevapları temel olarak doğrudur; özetliyor:
- Atanmamış bir yerel değişkenin kullanılması olası bir hatadır ve bu derleyici tarafından düşük maliyetle algılanabilir.
- Atanmamış bir alanın veya dizi öğesinin kullanımının bir hata olması daha az olasıdır ve derleyicideki durumu algılamak daha zordur. Bu nedenle derleyici, alanlar için başlatılmamış bir değişkenin kullanımını saptama girişiminde bulunmaz ve bunun yerine program davranışını belirleyici hale getirmek için varsayılan değere başlatmaya dayanır.
David'in cevabına gelen bir yorumcu, atanmamış bir alanın kullanımını statik analizle neden tespit etmenin imkansız olduğunu sorar; bu cevapta genişlemek istediğim nokta bu.
Öncelikle, herhangi bir değişken için, yerel veya başka bir şekilde, bir değişkenin tam olarak atanıp atanmadığını tam olarak belirlemek imkansızdır . Düşünmek:
bool x;
if (M()) x = true;
Console.WriteLine(x);
"X atanmış mı?" Sorusu. "M () doğru mu dönüyor?" Şimdi, eğer Fermat'ın Son Teoremi'nin yirmi gajillion'dan daha küçük tüm tamsayılar için doğru olduğunu, aksi takdirde yanlış olduğunu varsayalım. X'in kesinlikle atanıp atanmadığını belirlemek için, derleyici esasen Fermat'ın Son Teoreminin bir kanıtını üretmelidir. Derleyici o kadar akıllı değil.
Derleyicinin bunun yerine yerliler için yaptığı şey, hızlı bir algoritma uygular ve bir yerel kesinlikle atanmadığında fazla tahmin eder. Yani, siz ve ben bildiğim halde, "Bu yerelin atandığını kanıtlayamam" diyen bazı yanlış pozitifleri var. Örneğin:
bool x;
if (N() * 0 == 0) x = true;
Console.WriteLine(x);
Diyelim ki N () bir tamsayı döndürüyor. Sen ve ben N () * 0'ın 0 olacağını biliyoruz, ancak derleyici bunu bilmiyor. (Not: C # 2.0 derleyicisi bunu biliyordu , ancak şartname derleyicinin bildiğini söylemediği için bu optimizasyonu kaldırdım .)
Pekala, şu ana kadar ne biliyoruz? Yerliler için kesin bir cevap almak pratik değildir, ancak atanmamış olanları ucuza tahmin edebilir ve "belirsiz programınızı düzeltmenizi sağlayın" tarafında oldukça iyi bir sonuç elde edebiliriz. Bu iyi. Neden aynı şeyi alanlar için yapmıyorsunuz? Yani, ucuza fazla tahmin kesin bir atama denetleyicisi yapmak?
Peki, bir yerelin başlatılması için kaç yol var? Yöntemin metninde atanabilir. Yöntem metninde bir lambda içinde atanabilir; bu lambda asla çağrılmayabilir, bu nedenle bu görevler ilgili değildir. Ya da, anothe yöntemine "dışarı" olarak geçirilebilir, bu noktada yöntem normal olarak döndüğünde atanmış olduğunu varsayabiliriz. Bunlar, yerelin atandığı çok açık noktalar ve yerel olarak beyan edilen yöntemle oradalar . Yerliler için kesin atamanın belirlenmesi sadece yerel analiz gerektirir . Yöntemler kısa olma eğilimindedir - bir yöntemde bir milyon satırdan daha az kod - ve bu nedenle tüm yöntemi analiz etmek oldukça hızlıdır.
Peki ya alanlar? Alanlar elbette bir kurucuda başlatılabilir. Veya bir alan başlatıcı. Veya yapıcı, alanları başlatan bir örnek yöntemini çağırabilir. Ya da kurucu , alanları başlatan sanal bir yöntem çağırabilir. Veya kurucu , alanları başlatan başka bir sınıfta , kitaplıkta olabilecek bir yöntemi çağırabilir . Statik alanlar statik yapıcılarda başlatılabilir. Statik alanlar diğer statik yapıcılar tarafından başlatılabilir .
Bir alanın başlatıcısı, henüz yazılmamış kitaplıklarda bildirilecek olan sanal yöntemler dahil olmak üzere tüm programın herhangi bir yerinde olabilir :
// Library written by BarCorp
public abstract class Bar
{
// Derived class is responsible for initializing x.
protected int x;
protected abstract void InitializeX();
public void M()
{
InitializeX();
Console.WriteLine(x);
}
}
Bu kütüphaneyi derlemek bir hata mı? Evetse, BarCorp'un hatayı nasıl düzeltmesi gerekiyor? X'e varsayılan bir değer atayarak? Ancak derleyici zaten bunu yapıyor.
Bu kütüphanenin yasal olduğunu varsayalım. FooCorp yazarsa
public class Foo : Bar
{
protected override void InitializeX() { }
}
olan bu bir hata? Derleyicinin bunu nasıl anlaması gerekiyor? Tek yol, çalışma zamanında sanal yöntemlerin seçimini içeren yollar da dahil olmak üzere , program boyunca mümkün olan her yoldaki her alanın başlatma statikini izleyen bir program analizi yapmaktır . Bu problem keyfi olarak zor olabilir ; milyonlarca kontrol yolunun simüle edilmiş yürütülmesini içerebilir. Lokal kontrol akışlarının analizi mikrosaniye alır ve yöntemin boyutuna bağlıdır. Global kontrol akışlarının analizi saatler alabilir çünkü programdaki her yöntemin ve tüm kütüphanelerin karmaşıklığına bağlıdır .
Öyleyse neden tüm programı analiz etmek zorunda olmayan ve daha da ciddi şekilde daha fazla tahmin eden daha ucuz bir analiz yapmıyorsunuz? Aslında, derleyen doğru bir program yazmayı zorlaştırmayan bir algoritma önerin ve tasarım ekibi bunu düşünebilir. Böyle bir algoritma bilmiyorum.
Şimdi, yorumcu "bir kurucunun tüm alanları başlatmasını zorunlu kıl" öneriyor. Bu kötü bir fikir değil. Aslında, o kadar da kötü bir fikir değildir ki, C #, yapılar için zaten bu özelliğe sahiptir . Ctor normal olarak döndüğü zamana kadar tüm alanları atamak için bir yapı kurucusu gerekir; varsayılan kurucu tüm alanları varsayılan değerlerine sıfırlar.
Sınıflar ne olacak? Eh, nasıl bir yapıcı bir alan başlatıldığını biliyoruz ? Ctor , alanları başlatmak için sanal bir yöntem çağırabilir ve şimdi daha önce bulunduğumuz konuma geri döndük. Yapılar türetilmiş sınıflara sahip değildir; sınıflar olabilir. Soyut bir sınıf içeren bir kütüphanenin tüm alanlarını başlatan bir kurucu içermesi gerekir mi? Soyut sınıf, alanların hangi değerlere başlatılması gerektiğini nasıl biliyor?
John, alanlar başlatılmadan önce bir ctor'daki çağrı yöntemlerinin yasaklanmasını önerir. Özetle, seçeneklerimiz:
- Ortak, güvenli, sık kullanılan programlama deyimlerini yasadışı hale getirin.
- Muhtemelen orada olmayan hataları aramak için derlemenin saatler sürmesini sağlayan pahalı bir tam program analizi yapın.
- Varsayılan değerlere otomatik başlatmaya güvenin.
Tasarım ekibi üçüncü seçeneği seçti.