C# İÇERİSİNDEKİ DEĞER VE REFERANS TÜRLERİ
Değer ve Referans Türleri
Bütün programlama dillerinde olduğu gibi, C#'ta da temel veri türlerini temsil etmek üzere birtakım anahtar kelimeler kullanılmaktadır. C# içerisindeki bu veri türlerine baktığımız zaman görmekteyiz ki, herhangi bir türün alt ve üst sınırı, C# gibi .Net tabanlı programlama dillerinin hepsinde aynıdır. Bu durum bize, yazmış olduğumuz programların, herhangi bir taşma olmaksızın, diğer .NET dilleri ile uyumlu bir şekilde çalışması avantajını getirmektedir.
.Net dillerinde tanımlanan bu veri türleri, değer veya referans tabanlı olabilmektedir. Değer tabanlı veri türleri dediğimizde aklımıza yığın (stack) üzerinde tutulan tamsayı (int), ondalık kayar noktalı sayı (float) v.b. değer türleri ile birlikte numaralandırma türleri (enumerations) ve yapılar (structure) gelmektedir. Ayrıca değer türlerinde bilmemiz gereken diğer bir nokta var ki, o da yığın (stack) üzerinde bulunan bu verilerin, tanımlandığı alan dışına çıkıldığında, otomatik olarak yığından (stack) silindiğidir.
Verinin Yığın (stack) Üzerindeki Hareketi
Bununla birlikte, tanımlamış olduğumuz bir değer türünün, başka bir değer türüne eşitlenmesi durumunda, varsayılan olarak, değerler arasında birebir kopyalama işlemi gerçekleştirilir.
Değer Türleri Birebir Kopyalanir.
Belirttiğimiz gibi .NET tabanlı dillerde, yapılar (structers) ve numaralandırmalar (enumerations) değer türü verilerdi. Bunlardan, yapılar, kendi yapıcı metodlarına (constructor) sahip olmakla birlikte, bir yandanda yığın (stack) üzerine yazılabilmenin avantajına sahiptir.
.Net içerisinde tüm yapılar (structures) 'System.ValueType' sınıfından türemektedir. Bu sınıfın temel amacı, 'System.Object' sınıfında tanımlanan sanal (virtual) metodların üzerine yazma (override) işlemini gerçekleştirmektir. ValueType sınıfının sanal (virtual) metodlarından bazıları şekildeki gibi olmakla birlikte, tanımlamış olduğumuz yapılar bu sınıfı genişletmektedir.
ValueType Sınıfının Sanal Metodları
Şimdi 'struct' anahtar kelimesini kullanarak, 'Nokta' isimli bir yapı tanımlayalım.
ValueType Sınıfının Sanal Metodları
Oluşturmuş olduğumuz Nokta isimli yapımızdan bir nesne tanımlamak istediğimizde 'new' anahtar kelimesini kullanırız. Hatırlarsak, new anahtar kelimesini genellikle, heap bellek bölgesinden yer ayırmak için kullanıyorduk. Fakat System.ValueType sınıfından türemiş olan yapılar için bu durum biraz değişiklik göstermektedir. Çünkü, oluşturduğumuz yapıları kullanarak tanımlayacağımız her bir nesne, değer türünden bir veri olması nedeniyle, yığın (stack) bellek bölgesinde tutulacaktır.
Fakat, new anahtar kelimesini kullanmadığımız zaman, nesnelerin herbir elemanının başlangıç değerini vermemiz gerekmektedir. Aksi takdirde, derleme hatası ile karşılaşırız. Şimdi, değer türündeki verileri daha iyi anlayabilmek için bir örnek yapalım.
Değer Türleri
Örneğimizin çıktısı şekildeki gibi olacaktır.
Bu örnekte, daha önce oluşturduğumuz 'Nokta' yapısını kullanarak n1 adında bir nesne yarattık. Daha sonra, 'Nokta' türündeki n2 isimli başka bir nesneye n1 nesnesini atadık. Atama işlemi sonrasında, sizin de tahmin edeceğiniz gibi, yığın (stack) üzerinde 'Nokta' türünde birbirinden bağımsız iki ayrı nesne bulunmaktadır. Bu nesnelerin birbirinden bağımsız olması nedeniyle, n2.x değerinin değişmesi n1.x değerini etkilememektedir.
Aksine, referans türü olan sınıflar managed heap üzerinde bulunmaktadır. Burada bulunan nesnelere yapılan herhangi bir atama işlemi, nesnelerin bellek (heap) üzerinde aynı referans noktasını göstermesine neden olmaktadır. Bunu daha iyi görebilmek için, örneğimizde tanımladığımız 'Nokta' isimli yapımızı, sınıf türüne dönüştürelim ve örnek çıktımıza tekrar bakalım.
Sınıflar referans türünden veriler olduğundan dolayı, herhangi bir sınıftan tanımlanan nesnelerin birbirlerine atanması, ilgili nesnelerin referans noktalarının eşitlenmesi, dolayısıyla her iki nesneninde bellek üzerinde aynı noktayı göstermesine neden olmaktadır.
Referans Türlerinin Değer Türleri İçerisinde Kullanılması
Referans ve değer türleri arasındaki farkı anladığımıza göre şimdi daha karmaşık yapıları incelemeye başlayabiliriz.
Şekildeki gibi özel bir yapıcı metodu bulunan 'Sekil' adında bir sınıf oluşturalım.
Şimdi, tanımlamış olduğumuz 'Sekil' isimli bu sınıfımızı kapsayan 'Dikdortgen' isimli bir yapı (struct) tanımlayalım ve bu yapıya da özel bir yapıcı metod oluşturalım. Ayrıca şunu hatırlamamız gerekir ki yapı türünden oluşturduğumuz verilerin, varsayılan yapıcı metodu sistem tarafından korunmakta olup, tekrar tanımlanmasına izin verilmemektedir.
Örneğimizde referans türünden olan 'Sekil' sınıfımızı, 'Dikdortgen' isimli yapımız içerisinde kullandık. Bu tür kullanımlarda, tamsayı türünden olan veriler, ilgili 'Dikdortgen' yapısını kullanarak oluşturduğumuz tüm nesneler içerisinde bağımsız olarak oluşturulmaktadır. Bunu yazımızın ilk bölümlerinde açıklamıştık. Peki ya bir referans türü olan sınıfımız, her bir nesne için nasıl davranacak? Değer türlerinde olduğu gibi her bir nesne için bağımsız olarak mı oluşturulacak? Yoksa bellekte aynı noktayı mı gösterecekler? Bu soruların cevabını vermeden önce, örneğimizi inceleyelim ve örneğimizin çıktısı üzerinden neyin nasıl olduğunu daha iyi görmeye çalışalım.
Örneğimizde, sizin de gördüğünüz gibi önce 'Dikdortgen' yapısını kullanarak d1 isimli bir nesne oluşturuyoruz. Daha sonra bu nesneyi, d2 isminde, yeni tanımladığımız nesneye atıyoruz. Bu atama işlemi sonrası, d1 ve d2 arasındaki bağlantıyı anlayabilmek adına d2 nesnesinin değerlerini değiştiriyoruz. Şimdi, bu bağlantıyı daha iyi anlayabilmek için örneğimizin çıktısını görelim.
Örnek çıktımızda da gördüğümüz gibi, d2 nesnesinin değerlerini değiştirmemiz sonrası referans türünde olan d1 nesnesinin adı 'd2' olarak değişti. Buna karşın, d1 nesnesinin değer türündeki değeri üzerinde hiçbir değişme meydana gelmedi. Bu da göstermektedir ki, referans türleri, değer türleri içerisinde olsa dahi, herhangi bir atama işlemi sonrası, bellekte aynı noktayı gösterirler. Değer türleri ise aksine, yığın (stack) üzerinde farklı alanlarda tutulduğu için, herhangi bir atama işlemi sonrası, bir değerin değişmesi, diğerini etkilemez.
Referans Türlerini Değer Olarak Geçme
Referans türlerini, herhangi bir üye fonksiyona değer olarak aktarabiliriz. Nasıl aktardığımızı görmek için önce 'Kisi' ismindeki aktaracağımız sınıf türünü oluşturalım.
Şimdi, tanımlamış olduğumuz Kisi sınıfı türünden bir nesne alan ve aldığı bu nesnenin özellikleri üzerinde değişiklik yapan 'DegerIleGecis' isimli bir metod tanımlayalım.
DegerIleGecis metodumuzun yapmış olduğu işlem, metoda gelen Kisi türünden bir nesnenin, yaşını değiştirmek ve ardından Kisi sınıfının yapıcı metodunu kullanarak ilgili nesnenin adını ve tekrar yaşını değiştirmeye çalışmak. Şimdi bu metodun çalışmasını test edeceğimiz örnek programımızı yazalım.
İlgili metodumuzu kullanırken, sizin de görmüş olduğunuz gibi öncelikle Kisi sınıfından k1 adında yeni bir nesne tanımlıyoruz ve ilk değer atamasını yapıyoruz. Daha sonra nesnenin bilgilerini ekrana yazdırıyoruz ve ardından nesneyi DegerIleGecis metoduna gönderiyoruz. Metod içerisindeki birtakım işlemlerden sonra, nesnemizin bilgilerini tekrar ekrana yazdırıyoruz. Tanımlamış olduğumuz nesnemiz DegerIleGecis metodu içerisinde ne gibi değişikliklere uğradığını, örnek çıktımız üzerinde daha iyi görmeye çalışalım.
Bu çıktımızda gördüğümüz gibi, metodumuz içerisinde ilgili nesnenin özelliklerine '.' operatörü ile direk ulaşarak değiştirebiliyoruz. Fakat, 'new' anahtar kelimesi ile ilgili sınıfın yapıcı metodu üzerinden herhangi bir değişiklik yapmaya çalıştığımızda, başarılı olamıyoruz. Bunun nedeni, daha önce de anlattığımız gibi, referans türü değişkenler, yönetilebilen bellek (managed heap) üzerinde bulunurlar ve biz new ile ilgili sınıfın herhangi bir yapıcı metodunu kullandığımızda, bellek üzerinde yeni bir adresi göstermiş oluruz. İşte bu noktada, değer türü veri aktardığımız metodlar içerisinde, ilgili nesnenin bellekte gösterdiği adresi değiştirme şansımız olmadığından, new operatörü ile yapmaya çalıştığımız hiçbir değişiklik ilgili nesneye yansımayacaktır.
Referans Türlerini Referans Olarak Geçme
Şimdi, değer ile geçişi öğrendiğimize göre, referans türünden bir nesneyi, herhangi bir metoda referans olarak nasıl geçireceğimize bakalım. Öncelikle, geçişi göstermek için kullacağımız, 'ReferansIleGecis' metodumuzu oluşturalım. Burada, daha önceki yazılarımızda üzerinde durduğumuz, parametre niteleyicilerinden, 'ref' niteleyicisini kullanacağımızı hatırlatmak isterim.
Hatırlarsanız, değer ile aktarım sırasında, ilgili nesnenin adres değerini değiştirememe gibi bir kısıtlama ile karşı karşıya kalıyorduk. Şimdi yapacağımız örneğimizde de göreceğimiz gibi referans ile geçiş sırasında ise böyle bir kısıtlama bulunmamaktadır.
Burada, referans ile geçişe izin verildiği için 'new' anahtar kelimesi ile yaptığımız değişiklikler nesnemize yansıyacaktır. Örneğimizin çıktısı üzerinde bunu daha iyi görelim.
Bir nesneyi referans ile geçirirken, hatırlamamız gereken, ilgili nesnenin hem özelliklerini, hem de referans ettiği adresi ilgili metod içerisinde değiştirebiliyor olmamızdır.
Sonuç
Bu yazımızda, değer ve referans türlerinin neler olduğunu gördük. Bunların herhangi bir metoda aktarımı sırasında nelere dikkat etmemiz gerektiği üzerinde durduk. Ve son olarak da değer ve referans türlerini, metodlara aktardıktan sonra, üzerlerinde ne gibi değişikler yapabileceğimizi inceledik. Önümüzdeki yazımızda boxing ve unboxing işlemlerinin ne olduğunu ve bu işlemleri uygulamalarımızda nasıl kullanacağımız üzerinde duracağız.
Değer ve Referans Türleri
Bütün programlama dillerinde olduğu gibi, C#'ta da temel veri türlerini temsil etmek üzere birtakım anahtar kelimeler kullanılmaktadır. C# içerisindeki bu veri türlerine baktığımız zaman görmekteyiz ki, herhangi bir türün alt ve üst sınırı, C# gibi .Net tabanlı programlama dillerinin hepsinde aynıdır. Bu durum bize, yazmış olduğumuz programların, herhangi bir taşma olmaksızın, diğer .NET dilleri ile uyumlu bir şekilde çalışması avantajını getirmektedir.
.Net dillerinde tanımlanan bu veri türleri, değer veya referans tabanlı olabilmektedir. Değer tabanlı veri türleri dediğimizde aklımıza yığın (stack) üzerinde tutulan tamsayı (int), ondalık kayar noktalı sayı (float) v.b. değer türleri ile birlikte numaralandırma türleri (enumerations) ve yapılar (structure) gelmektedir. Ayrıca değer türlerinde bilmemiz gereken diğer bir nokta var ki, o da yığın (stack) üzerinde bulunan bu verilerin, tanımlandığı alan dışına çıkıldığında, otomatik olarak yığından (stack) silindiğidir.
Verinin Yığın (stack) Üzerindeki Hareketi
Bununla birlikte, tanımlamış olduğumuz bir değer türünün, başka bir değer türüne eşitlenmesi durumunda, varsayılan olarak, değerler arasında birebir kopyalama işlemi gerçekleştirilir.
Değer Türleri Birebir Kopyalanir.
Belirttiğimiz gibi .NET tabanlı dillerde, yapılar (structers) ve numaralandırmalar (enumerations) değer türü verilerdi. Bunlardan, yapılar, kendi yapıcı metodlarına (constructor) sahip olmakla birlikte, bir yandanda yığın (stack) üzerine yazılabilmenin avantajına sahiptir.
.Net içerisinde tüm yapılar (structures) 'System.ValueType' sınıfından türemektedir. Bu sınıfın temel amacı, 'System.Object' sınıfında tanımlanan sanal (virtual) metodların üzerine yazma (override) işlemini gerçekleştirmektir. ValueType sınıfının sanal (virtual) metodlarından bazıları şekildeki gibi olmakla birlikte, tanımlamış olduğumuz yapılar bu sınıfı genişletmektedir.
ValueType Sınıfının Sanal Metodları
Şimdi 'struct' anahtar kelimesini kullanarak, 'Nokta' isimli bir yapı tanımlayalım.
ValueType Sınıfının Sanal Metodları
Oluşturmuş olduğumuz Nokta isimli yapımızdan bir nesne tanımlamak istediğimizde 'new' anahtar kelimesini kullanırız. Hatırlarsak, new anahtar kelimesini genellikle, heap bellek bölgesinden yer ayırmak için kullanıyorduk. Fakat System.ValueType sınıfından türemiş olan yapılar için bu durum biraz değişiklik göstermektedir. Çünkü, oluşturduğumuz yapıları kullanarak tanımlayacağımız her bir nesne, değer türünden bir veri olması nedeniyle, yığın (stack) bellek bölgesinde tutulacaktır.
Fakat, new anahtar kelimesini kullanmadığımız zaman, nesnelerin herbir elemanının başlangıç değerini vermemiz gerekmektedir. Aksi takdirde, derleme hatası ile karşılaşırız. Şimdi, değer türündeki verileri daha iyi anlayabilmek için bir örnek yapalım.
Değer Türleri
Örneğimizin çıktısı şekildeki gibi olacaktır.
Aksine, referans türü olan sınıflar managed heap üzerinde bulunmaktadır. Burada bulunan nesnelere yapılan herhangi bir atama işlemi, nesnelerin bellek (heap) üzerinde aynı referans noktasını göstermesine neden olmaktadır. Bunu daha iyi görebilmek için, örneğimizde tanımladığımız 'Nokta' isimli yapımızı, sınıf türüne dönüştürelim ve örnek çıktımıza tekrar bakalım.
Referans Türlerinin Değer Türleri İçerisinde Kullanılması
Referans ve değer türleri arasındaki farkı anladığımıza göre şimdi daha karmaşık yapıları incelemeye başlayabiliriz.
Şekildeki gibi özel bir yapıcı metodu bulunan 'Sekil' adında bir sınıf oluşturalım.
Şimdi, tanımlamış olduğumuz 'Sekil' isimli bu sınıfımızı kapsayan 'Dikdortgen' isimli bir yapı (struct) tanımlayalım ve bu yapıya da özel bir yapıcı metod oluşturalım. Ayrıca şunu hatırlamamız gerekir ki yapı türünden oluşturduğumuz verilerin, varsayılan yapıcı metodu sistem tarafından korunmakta olup, tekrar tanımlanmasına izin verilmemektedir.
Örneğimizde referans türünden olan 'Sekil' sınıfımızı, 'Dikdortgen' isimli yapımız içerisinde kullandık. Bu tür kullanımlarda, tamsayı türünden olan veriler, ilgili 'Dikdortgen' yapısını kullanarak oluşturduğumuz tüm nesneler içerisinde bağımsız olarak oluşturulmaktadır. Bunu yazımızın ilk bölümlerinde açıklamıştık. Peki ya bir referans türü olan sınıfımız, her bir nesne için nasıl davranacak? Değer türlerinde olduğu gibi her bir nesne için bağımsız olarak mı oluşturulacak? Yoksa bellekte aynı noktayı mı gösterecekler? Bu soruların cevabını vermeden önce, örneğimizi inceleyelim ve örneğimizin çıktısı üzerinden neyin nasıl olduğunu daha iyi görmeye çalışalım.
Örneğimizde, sizin de gördüğünüz gibi önce 'Dikdortgen' yapısını kullanarak d1 isimli bir nesne oluşturuyoruz. Daha sonra bu nesneyi, d2 isminde, yeni tanımladığımız nesneye atıyoruz. Bu atama işlemi sonrası, d1 ve d2 arasındaki bağlantıyı anlayabilmek adına d2 nesnesinin değerlerini değiştiriyoruz. Şimdi, bu bağlantıyı daha iyi anlayabilmek için örneğimizin çıktısını görelim.
Referans Türlerini Değer Olarak Geçme
Referans türlerini, herhangi bir üye fonksiyona değer olarak aktarabiliriz. Nasıl aktardığımızı görmek için önce 'Kisi' ismindeki aktaracağımız sınıf türünü oluşturalım.
Şimdi, tanımlamış olduğumuz Kisi sınıfı türünden bir nesne alan ve aldığı bu nesnenin özellikleri üzerinde değişiklik yapan 'DegerIleGecis' isimli bir metod tanımlayalım.
DegerIleGecis metodumuzun yapmış olduğu işlem, metoda gelen Kisi türünden bir nesnenin, yaşını değiştirmek ve ardından Kisi sınıfının yapıcı metodunu kullanarak ilgili nesnenin adını ve tekrar yaşını değiştirmeye çalışmak. Şimdi bu metodun çalışmasını test edeceğimiz örnek programımızı yazalım.
İlgili metodumuzu kullanırken, sizin de görmüş olduğunuz gibi öncelikle Kisi sınıfından k1 adında yeni bir nesne tanımlıyoruz ve ilk değer atamasını yapıyoruz. Daha sonra nesnenin bilgilerini ekrana yazdırıyoruz ve ardından nesneyi DegerIleGecis metoduna gönderiyoruz. Metod içerisindeki birtakım işlemlerden sonra, nesnemizin bilgilerini tekrar ekrana yazdırıyoruz. Tanımlamış olduğumuz nesnemiz DegerIleGecis metodu içerisinde ne gibi değişikliklere uğradığını, örnek çıktımız üzerinde daha iyi görmeye çalışalım.
Referans Türlerini Referans Olarak Geçme
Şimdi, değer ile geçişi öğrendiğimize göre, referans türünden bir nesneyi, herhangi bir metoda referans olarak nasıl geçireceğimize bakalım. Öncelikle, geçişi göstermek için kullacağımız, 'ReferansIleGecis' metodumuzu oluşturalım. Burada, daha önceki yazılarımızda üzerinde durduğumuz, parametre niteleyicilerinden, 'ref' niteleyicisini kullanacağımızı hatırlatmak isterim.
Hatırlarsanız, değer ile aktarım sırasında, ilgili nesnenin adres değerini değiştirememe gibi bir kısıtlama ile karşı karşıya kalıyorduk. Şimdi yapacağımız örneğimizde de göreceğimiz gibi referans ile geçiş sırasında ise böyle bir kısıtlama bulunmamaktadır.
Burada, referans ile geçişe izin verildiği için 'new' anahtar kelimesi ile yaptığımız değişiklikler nesnemize yansıyacaktır. Örneğimizin çıktısı üzerinde bunu daha iyi görelim.
Bir nesneyi referans ile geçirirken, hatırlamamız gereken, ilgili nesnenin hem özelliklerini, hem de referans ettiği adresi ilgili metod içerisinde değiştirebiliyor olmamızdır.
Sonuç
Bu yazımızda, değer ve referans türlerinin neler olduğunu gördük. Bunların herhangi bir metoda aktarımı sırasında nelere dikkat etmemiz gerektiği üzerinde durduk. Ve son olarak da değer ve referans türlerini, metodlara aktardıktan sonra, üzerlerinde ne gibi değişikler yapabileceğimizi inceledik. Önümüzdeki yazımızda boxing ve unboxing işlemlerinin ne olduğunu ve bu işlemleri uygulamalarımızda nasıl kullanacağımız üzerinde duracağız.
