C#中的staticreadonly与const的比较

Posted 2020-06-14

C#中有两种常量类型，分别为readonly(运行时常量)与const(编译时常量)，本文将就这两种类型的不同特性进行比较并说明各自的适用场景。
工作原理
readonly为运行时常量，程序运行时进行赋值，赋值完成后便无法更改，因此也有人称其为只读变量。
const为编译时常量，程序编译时将对常量值进行解析，并将所有常量引用替换为相应值。
下面声明两个常量：

public static readonly int A = 2; //A为运行时常量
public const int B = 3; //B为编译时常量
下面的表达式：

int C = A + B;
经过编译后与下面的形式等价：

int C = A + 3;
可以看到，其中的const常量B被替换成字面量3，而readonly常量A则保持引用方式。
声明及初始化
readonly常量只能声明为类字段，支持实例类型或静态类型，可以在声明的同时初始化或者在构造函数中进行初始化，初始化完成后便无法更改。
const常量除了可以声明为类字段之外，还可以声明为方法中的局部常量，默认为静态类型(无需用static修饰，否则将导致编译错误)，但必须在声明的同时完成初始化。

数据类型支持
由于const常量在编译时将被替换为字面量，使得其取值类型受到了一定限制。const常量只能被赋予数字(整数、浮点数)、字符串以及枚举类型。下面的代码无法通过编译：

public const DateTime D = DateTime.MinValue;
改成readonly就可以正常编译：

public readonly DateTime D = DateTime.MinValue;
可维护性
readonly以引用方式进行工作，某个常量更新后，所有引用该常量的地方均能得到更新后的值。
const的情况要稍稍复杂些，特别是跨程序集调用：

public class Class1
{
public static readonly int A = 2; //A为运行时常量
public const int B = 3; //B为编译时常量
}

public class Class2
{
public static int C = Class1.A + Class1.B; //变量C的值为A、B之和
}

Console.WriteLine(Class2.C); //输出"5"
假设Class1与Class2位于两个不同的程序集，现在更改Class1中的常量值：

public class Class1
{
public static readonly int A = 4; //A为运行时常量
public const int B = 5; //B为编译时常量
}
编译Class1并部署（注意：这时并没有重新编译Class2），再次查看变量C的值：

Console.WriteLine(Class2.C); //输出"7"
结果可能有点出乎意料，让我们来仔细观察变量C的赋值表达式：

public static int C = Class1.A + Class1.B;
编译后与下面的形式等价：

 

public static int C = Class1.A + 3;
因此不管常量B的值如何变，对最终结果都不会产生影响。虽说重新编译Class2即可解决这个问题，但至少让我们看到了const可能带来的维护问题。

性能比较
const直接以字面量形式参与运算，性能要略高于readonly，但对于一般应用而言，这种性能上的差别可以说是微乎其微。

适用场景
在下面两种情况下：
a.取值永久不变(比如圆周率、一天包含的小时数、地球的半径等)
b.对程序性能要求非常苛刻
可以使用const常量，除此之外的其他情况都应该优先采用readonly常量。