C# 中 const 和 readonly 关键字的区别和用法

前言

今天我们一起来讲讲 C# 中 const 和 readonly 关键字的区别和用法。
const 和 readonly 关键字区别

基本介绍

• const（常量）： 在C#中用于声明编译时常量，其值在编译时就必须确定，并且在程序生命周期内不可更改。
  
• readonly（只读字段）： 在C#中用于声明运行时常量，其值可以在声明时或构造函数中初始化，之后不可更改（可通过反射强制修改）。
  

const 和 readonly 异同点

对比维度constreadonly基础定义编译时常量，值在编译期确定运行时常量，值在运行时确定初始化时机必须在声明时初始化可在声明时或构造函数中初始化支持的数据类型仅支持基元类型（int, float, char, bool等）、string和null引用支持所有类型（包括自定义类和结构体）默认值要求必须显式初始化不需要显示初始化，值类型默认零值，引用类型默认null性能表现零开销访问（直接编译到IL）微小访问开销（作为实例/静态字段分配内存）线程安全天然线程安全实例字段需注意可见性，静态字段线程安全反射修改无法通过反射修改可通过反射强制修改IL元数据标记literal 标记initonly 标记使用场景声明常量字段或本地常量，常量可以是数字、布尔值、字符串或 null 引用等声明依赖注入对象、配置值、运行时计算值等const 和 readonly 关键字使用

const 使用

1.     public enum UserRole
   
2.     {
   
3.         Admin,
   
4.         User,
   
5.         Guest
   
6.     }
   
7. 
   
8.     public class ConstAndReadonlyExercise
   
9.     {
   
10.         // const 初始化
    
11.         public const int MaxCount = 999;
    
12.         public const UserRole CurrentUserRole = UserRole.Admin;
    
13.     }

复制代码

编译后 IL 代码：

• literal 关键字：标记为字面量，值直接嵌入调用处的 IL。
  

1.   .field public static literal int32 MaxCount = int32(999) // 0x000003e7
   
2. 
   
3.   .field public static literal valuetype 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.UserRole' CurrentUserRole = int32(0) // 0x00000000

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readonly 使用

1.  // readonly 初始化
   
2.  public readonly string _applicationName = "HelloDotNetGuide";
   
3. 
   
4.  public ConstAndReadonlyExercise()
   
5.  {
   
6.      _applicationName = "HelloDotNetGuide_V2";
   
7.  }
   
8. 
   
9.  // 懒汉式单例模式示例
   
10.  private static ConstAndReadonlyExercise? _instance;
    
11.  private static readonly object _lockObj = new object();
    
12. 
    
13.  public static ConstAndReadonlyExercise Instance
    
14.  {
    
15.      get
    
16.      {
    
17.          if (_instance == null)
    
18.          {
    
19.              lock (_lockObj)
    
20.              {
    
21.                  _instance ??= new ConstAndReadonlyExercise();
    
22.              }
    
23.          }
    
24.          return _instance;
    
25.      }
    
26.  }
    
27. 
    
28.  /// <summary>
    
29.  /// 反射修改 readonly 字段的值
    
30.  /// </summary>
    
31.  public static void UpdateApplicationNameValue()
    
32.  {
    
33.      var instance = new ConstAndReadonlyExercise();
    
34.      Console.WriteLine($"初始值: {instance._applicationName}");
    
35.      // 输出: 初始值: HelloDotNetGuide_V2
    
36. 
    
37.      var field = instance.GetType().GetField("_applicationName");
    
38.      field.SetValue(instance, "HelloDotNetGuide_V3");
    
39. 
    
40.      Console.WriteLine($"修改后: {instance._applicationName}");
    
41.      // 输出: 修改后: HelloDotNetGuide_V3
    
42.  }

复制代码

编译后 IL 代码：

• initonly 关键字：标志被 CLR 识别为仅构造函数可写约束。
  

1.   .field public initonly string _applicationName
   
2. 
   
3.   .field private static class 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise' _instance
   
4.     .custom instance void [System.Runtime]System.Runtime.CompilerServices.NullableAttribute::.ctor(unsigned int8)
   
5.       = (01 00 02 00 00 ) // .....
   
6.       // unsigned int8(2) // 0x02
   
7. 
   
8.   .field private static initonly object _lockObj
   
9. 
   
10.   .method public hidebysig specialname rtspecialname instance void
    
11.     .ctor() cil managed
    
12.   {
    
13.     .maxstack 8
    
14. 
    
15.     // [25 9 - 25 70]
    
16.     IL_0000: ldarg.0      // this
    
17.     IL_0001: ldstr        "HelloDotNetGuide"
    
18.     IL_0006: stfld        string 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise'::_applicationName
    
19. 
    
20.     // [29 9 - 29 42]
    
21.     IL_000b: ldarg.0      // this
    
22.     IL_000c: call         instance void [System.Runtime]System.Object::.ctor()
    
23.     IL_0011: nop
    
24. 
    
25.     // [30 9 - 30 10]
    
26.     IL_0012: nop
    
27. 
    
28.     // [31 13 - 31 54]
    
29.     IL_0013: ldarg.0      // this
    
30.     IL_0014: ldstr        "HelloDotNetGuide_V2"
    
31.     IL_0019: stfld        string 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise'::_applicationName
    
32. 
    
33.     // [32 9 - 32 10]
    
34.     IL_001e: ret
    
35. 
    
36.   } // end of method ConstAndReadonlyExercise::.ctor
    
37. 
    
38.   .method public hidebysig static specialname class 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise'
    
39.     get_Instance() cil managed
    
40.   {
    
41.     .maxstack 2
    
42.     .locals init (
    
43.       [0] bool V_0,
    
44.       [1] object V_1,
    
45.       [2] bool V_2,
    
46.       [3] class 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise' V_3
    
47.     )
    
48. 
    
49.     // [37 13 - 37 14]
    
50.     IL_0000: nop
    
51. 
    
52.     // [38 17 - 38 39]
    
53.     IL_0001: ldsfld       class 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise''HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise'::_instance
    
54.     IL_0006: ldnull
    
55.     IL_0007: ceq
    
56.     IL_0009: stloc.0      // V_0
    
57. 
    
58.     IL_000a: ldloc.0      // V_0
    
59.     IL_000b: brfalse.s    IL_0040
    
60. 
    
61.     // [39 17 - 39 18]
    
62.     IL_000d: nop
    
63. 
    
64.     // [40 21 - 40 36]
    
65.     IL_000e: ldsfld       object 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise'::_lockObj
    
66.     IL_0013: stloc.1      // V_1
    
67.     IL_0014: ldc.i4.0
    
68.     IL_0015: stloc.2      // V_2
    
69.     .try
    
70.     {
    
71.       IL_0016: ldloc.1      // V_1
    
72.       IL_0017: ldloca.s     V_2
    
73.       IL_0019: call         void [System.Threading]System.Threading.Monitor::Enter(object, bool&)
    
74.       IL_001e: nop
    
75. 
    
76.       // [41 21 - 41 22]
    
77.       IL_001f: nop
    
78. 
    
79.       // [42 25 - 42 70]
    
80.       IL_0020: ldsfld       class 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise''HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise'::_instance
    
81.       IL_0025: brtrue.s     IL_0031
    
82.       IL_0027: newobj       instance void 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise'::.ctor()
    
83.       IL_002c: stsfld       class 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise''HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise'::_instance
    
84. 
    
85.       // [43 21 - 43 22]
    
86.       IL_0031: nop
    
87.       IL_0032: leave.s      IL_003f
    
88.     } // end of .try
    
89.     finally
    
90.     {
    
91. 
    
92.       IL_0034: ldloc.2      // V_2
    
93.       IL_0035: brfalse.s    IL_003e
    
94.       IL_0037: ldloc.1      // V_1
    
95.       IL_0038: call         void [System.Threading]System.Threading.Monitor::Exit(object)
    
96.       IL_003d: nop
    
97. 
    
98.       IL_003e: endfinally
    
99.     } // end of finally
    
100. 
     
101.     // [44 17 - 44 18]
     
102.     IL_003f: nop
     
103. 
     
104.     // [45 17 - 45 34]
     
105.     IL_0040: ldsfld       class 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise''HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise'::_instance
     
106.     IL_0045: stloc.3      // V_3
     
107.     IL_0046: br.s         IL_0048
     
108. 
     
109.     // [46 13 - 46 14]
     
110.     IL_0048: ldloc.3      // V_3
     
111.     IL_0049: ret
     
112. 
     
113.   } // end of method ConstAndReadonlyExercise::get_Instance
     
114. 
     
115.   .method public hidebysig static void
     
116.     UpdateApplicationNameValue() cil managed
     
117.   {
     
118.     .maxstack 3
     
119.     .locals init (
     
120.       [0] class 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise''instance',
     
121.       [1] class [System.Runtime]System.Reflection.FieldInfo 'field'
     
122.     )
     
123. 
     
124.     // [50 9 - 50 10]
     
125.     IL_0000: nop
     
126. 
     
127.     // [51 13 - 51 59]
     
128.     IL_0001: newobj       instance void 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise'::.ctor()
     
129.     IL_0006: stloc.0      // 'instance'
     
130. 
     
131.     // [52 13 - 52 68]
     
132.     IL_0007: ldstr        "初始值: "
     
133.     IL_000c: ldloc.0      // 'instance'
     
134.     IL_000d: ldfld        string 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise'::_applicationName
     
135.     IL_0012: call         string [System.Runtime]System.String::Concat(string, string)
     
136.     IL_0017: call         void [System.Console]System.Console::WriteLine(string)
     
137.     IL_001c: nop
     
138. 
     
139.     // [55 13 - 55 73]
     
140.     IL_001d: ldloc.0      // 'instance'
     
141.     IL_001e: callvirt     instance class [System.Runtime]System.Type [System.Runtime]System.Object::GetType()
     
142.     IL_0023: ldstr        "_applicationName"
     
143.     IL_0028: callvirt     instance class [System.Runtime]System.Reflection.FieldInfo [System.Runtime]System.Type::GetField(string)
     
144.     IL_002d: stloc.1      // 'field'
     
145. 
     
146.     // [56 13 - 56 61]
     
147.     IL_002e: ldloc.1      // 'field'
     
148.     IL_002f: ldloc.0      // 'instance'
     
149.     IL_0030: ldstr        "HelloDotNetGuide_V3"
     
150.     IL_0035: callvirt     instance void [System.Runtime]System.Reflection.FieldInfo::SetValue(object, object)
     
151.     IL_003a: nop
     
152. 
     
153.     // [58 13 - 58 68]
     
154.     IL_003b: ldstr        "修改后: "
     
155.     IL_0040: ldloc.0      // 'instance'
     
156.     IL_0041: ldfld        string 'HelloDotNetGuide.CSharp语法.ConstAndReadonlyExercise'::_applicationName
     
157.     IL_0046: call         string [System.Runtime]System.String::Concat(string, string)
     
158.     IL_004b: call         void [System.Console]System.Console::WriteLine(string)
     
159.     IL_0050: nop
     
160. 
     
161.     // [60 9 - 60 10]
     
162.     IL_0051: ret
     
163. 
     
164.   } // end of method ConstAndReadonlyExercise::UpdateApplicationNameValue

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