C# checked和unchecked 关键字详解

Posted 2021-01-11 zhao-yi

checked 和 unchecked关键字用来限定检查或者不检查数学运算溢出的；如果使用了checked发生数学运算溢出时会抛出OverflowException；如果使用了unchecked则不会检查溢出，算错了也不会报错。

1. 一段编译没通过的代码

1	int a = int.MaxValue * 2;

以上代码段编译没有通过，在VS2010中会有一条红色的波浪线指出这段代码有问题：”The operation overflows at compile time in checked mode”。这说明了编译器会在编译时检查数学运算是否溢出。但是编译时能检查出溢出的情况仅限于使用常量的运算。2中的代码编译器就不报不出错误来了。

 

2. 一段编译通过但是不能得到正确结果的代码

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int temp = int.MaxValue; int a = temp * 2; Console.Write(a);

我先把常量int.MaxValue的值给了临时变量temp，然后使用临时变量乘以2计算结果赋值给a；这段代码是可以正常执行的，执行结果将输出 -2。

这说明在运行时默认情况程序是不会检查算术运算是否溢出的，cpu只管算，对于它来讲按规则算就是了，结果对不对不是他的错。

正常执行了，而结果是错误的，这是非常危险的情况，该如何避免这种危险呢？请看3

 

3. 使用checked关键字，溢出时报警

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int temp = int.MaxValue; try {     int a = checked(temp * 2);     Console.WriteLine(a); } catch (OverflowException) { Console.WriteLine("溢出了，要处理哟"); }

使用checked关键字修饰temp*2的计算结果，并使用try catch在发生溢出时做处理。以上代码将输出：“溢出了，要处理哟”

问题是如果一段代码中有很多算术运算都需要做溢出检查，那会有很多checked修饰的表达式，怎么办呢？请看4

 

4. checked关键字可以修饰一个语句块，请看下面代码

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int temp = int.MaxValue; try {     checked     {         int num = temp / 20;         int a = temp * 2;         int c = temp * 1000;     } } catch (OverflowException) {     Console.WriteLine("溢出了，要处理哟"); }

以上程序输出结果和3一样

5. checked在避免算术溢出方面很有用，那么unchecked呢，它有用吗？答案是肯定的，有时候我们不需要准确的计算结果，我们只是需要那么一个数而已，至于溢出不溢出的关系不大，比如说生成一个对象的HashCode，比如说根据一个算法计算出一个相对随机数，这都是不需要准确结果的。如下代码片段

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class Person {    public string Name { get; set; }       public string Title { get; set; }         public override int GetHashCode()     {         return unchecked(Name.GetHashCode() + Title.GetHashCode());     } }

unchecked也可以修饰语句块，其用法和checked完全一样。

6. checked和unchecked是可以嵌套使用的，虽然没啥意义。语句是否是checked以最近嵌套的checked或者unchecked决定

 

7. 从IL中看checked关键字

C#代码：

static void Main(string[] args) {     int a = int.MaxValue;     int b = a * 2;     int c = checked(a * 2);     int d = unchecked(a + 3);       Console.Read(); }

对应IL

.method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed

{

  .entrypoint

  // Code size       26 (0x1a)

  .maxstack  2

  .locals init ([0] int32 a,

           [1] int32 b,

           [2] int32 c,

           [3] int32 d)

  IL_0000:  nop

  IL_0001:  ldc.i4     0x7fffffff

  IL_0006:  stloc.0

  IL_0007:  ldloc.0

  IL_0008:  ldc.i4.2

  IL_0009:  mul

  IL_000a:  stloc.1

  IL_000b:  ldloc.0

  IL_000c:  ldc.i4.2

  IL_000d:  mul.ovf

  IL_000e:  stloc.2

  IL_000f:  ldloc.0

  IL_0010:  ldc.i4.3

  IL_0011:  add

  IL_0012:  stloc.3

  IL_0013:  call       int32 [mscorlib]System.Console::Read()

  IL_0018:  pop

  IL_0019:  ret

} // end of method Program::Main

 

请看IL中的红色和绿色加重显示代码，可以看出使用checked时，IL的运算是mul.ovf；不使用checked或者使用unchecked时的IL运算函数是mul或者add，不带.ovf。

 

8. checked或者unchecked只影响其包围的语句，不会影响到包围的语句内调用函数的代码块，如下示例：

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static void Main(string[] args) {     int a = int.MaxValue;     int b = 20;     checked     {         int c = TestMethod(a, b);         Console.WriteLine(c);     } }   static int TestMethod(int a, int b) {     return a * b; }

上面代码将会正常执行，checked语句块并未起到应有的作用。

 

9. 全局开启或者关闭checked编译选项

在项目属性页上选择“生成”选项卡，然后点击“高级”按钮，选中“检查数学运算溢出”选项，如下示意图

总结：

checked和unchecked是两个不常用的关键字，但是他们俩是有用的，在需要的时候请记得用他们两位，另外建议测试时开启全局checked编译器选项。

 

转自：https://www.cnblogs.com/yukaizhao/archive/2011/08/09/csharp-checked-unchecked-keywords.html