المتغيّرات في C#: var وconst وreadonly والنطاق والتسمية

المتغيّر موضع تخزين مسمّى بنوع ثابت. في C# تصرّح به بنوع واسم، ويمكنك اختياريًا إعطاؤه قيمة في العبارة نفسها. لا يتغيّر النوع بعد ذلك أبدًا: متغيّر int يحمل أعدادًا صحيحة ما دام موجودًا.

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string customer = "Priya";   // declare and initialize
        int quantity;                // declare only
        quantity = 3;                // assign later
        decimal unitPrice = 4.25m;
        bool isMember = true;

        quantity = quantity + 2;     // reassign
        decimal total = quantity * unitPrice;
        if (isMember) total -= 1.00m;

        Console.WriteLine($"{customer} bought {quantity} items for {total:F2}");

        int apples = 4, pears = 6;   // several of the same type
        Console.WriteLine(apples + pears);
    }
}

المخرجات:

Priya bought 5 items for 20.25
10

إسناد قيمة من نوع خاطئ خطأ ترجمة: تفشل quantity = "five"; بالخطأ CS0029 (cannot implicitly convert type 'string' to 'int'). التحويل بين الأنواع صريح؛ راجع تحويل الأنواع.

var: ترك المترجم يستنتج النوع

تصرّح var بمتغيّر محلي يُستنتج نوعه من مهيّئه. ليست أنواعًا ديناميكية: النوع ثابت وقت الترجمة، تمامًا كما لو كتبته بنفسك.

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        var name = "Oscar";          // string
        var age = 34;                // int
        var price = 19.99m;          // decimal
        var ratio = 0.75;            // double
        var tags = new List<string> { "new", "sale" };

        Console.WriteLine(name.GetType().Name);
        Console.WriteLine(age.GetType().Name);
        Console.WriteLine(price.GetType().Name);
        Console.WriteLine(ratio.GetType().Name);
        Console.WriteLine(tags.GetType().Name);

        // age = "old";  // error CS0029: age is an int, forever
    }
}

المخرجات:

String
Int32
Decimal
Double
List`1

لـ var ثلاث قواعد. لا تعمل إلا للمتغيّرات المحلية (لا للحقول ولا للمعاملات). ويجب تهيئة المتغيّر في التصريح: var x; هو الخطأ CS0818، "Implicitly-typed variables must be initialized". ويجب أن يكون للمهيّئ نوع: var nothing = null; لا تُترجم، لأن null وحدها بلا نوع.

متى تستخدمها مسألة أسلوب يتّفق عليه الفريق. الإرشاد المعتاد: استخدم var حين يكون النوع واضحًا من الطرف الثاني للإسناد، واكتب النوع حين لا يكون كذلك:

var orders = new List<Order>();         // obvious: var is fine
var reader = new StreamReader(path);    // obvious
decimal discount = CalculateDiscount(); // not obvious: name the type
int count = items.Count();              // makes the intent clear

فخّ خفي: var total = 0; تجعل total من نوع int، فتفشل إضافة 2.5 إليه لاحقًا، وvar price = 10; من نوع int لا decimal. حين لا يكون نوع القيمة الحرفية هو ما تريده، اكتب النوع أو أضف لاحقة (10m و0.0).

النطاق

يوجد المتغيّر المحلي من تصريحه حتى نهاية الكتلة { } التي صُرّح به فيها. المتغيّرات المصرّح بها في ترويسة حلقة أو في جسم if غير مرئية بعدها.

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int[] scores = { 82, 91, 67 };
        int sum = 0;                         // visible in the whole of Main

        for (int i = 0; i < scores.Length; i++)   // i: only inside the loop
        {
            int doubled = scores[i] * 2;     // doubled: only inside the loop body
            sum += scores[i];
        }
        // Console.WriteLine(i);        // error CS0103: i does not exist here

        if (sum > 200)
        {
            string label = "high";
            Console.WriteLine(label);
        }
        Console.WriteLine(sum);
    }
}

المخرجات:

high
240

بخلاف C وC++، لا تسمح C# لكتلة داخلية بالتصريح بمتغيّر محلي يحمل اسم متغيّر في كتلة محيطة (الخطأ CS0136): يجب أن يعني الاسم شيئًا واحدًا في الدالة كلها. يمكن لكتلتين متجاورتين إعادة استخدام اسم، كما تفعل حلقتا for منفصلتان تصرّح كل منهما بـ i.

الإسناد المؤكّد

لا قيمة افتراضية للمتغيّرات المحلية. يتتبّع المترجم كل مسار في الدالة ويرفض الترجمة إن كان متغيّر قد يُقرأ قبل الإسناد إليه:

int discount;
if (isMember)
{
    discount = 10;
}
Console.WriteLine(discount);
// error CS0165: Use of unassigned local variable 'discount'

أصلحه بالتهيئة عند التصريح (int discount = 0;) أو بالإسناد في كل فرع (أضف else). الحقول وعناصر المصفوفات مختلفة: تُضبط تلقائيًا على القيمة الافتراضية لنوعها (0 وfalse وnull).

const: ثوابت وقت الترجمة

const قيمة تُحدَّد وقت الترجمة. يجب تهيئتها بتعبير ثابت (قيمة حرفية، أو const آخر، أو عمليات حسابية عليهما)، ولا يمكن أن تكون إلا رقمًا أو char أو bool أو string أو تعدادًا أو null.

using System;

class Pricing
{
    public const decimal VatRate = 0.20m;
    public const int MaxItems = 50;
    public const string Currency = "EUR";
    public const string Label = "Price in " + Currency; // consts can combine
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        const int Days = 7;          // local constants work too
        decimal net = 100m;

        Console.WriteLine(Pricing.Label);
        Console.WriteLine($"{net * (1 + Pricing.VatRate):F2} {Pricing.Currency}");
        Console.WriteLine(Pricing.MaxItems * Days);
        // Pricing.MaxItems = 60;   // error: cannot assign to a constant
    }
}

المخرجات:

Price in EUR
120.00 EUR
350

حقل const ساكن ضمنيًا، فيُوصل إليه عبر اسم النوع (Pricing.VatRate)، وكتابة static const خطأ. ينسخ المترجم القيمة في كل مكان يستخدمها، ولهذا لا تكلّف الثوابت شيئًا وقت التشغيل، ولهذا أيضًا يجب أن يكون const العام في مكتبة قيمة لن تتغيّر أبدًا (مثل عدد أيام الأسبوع).

readonly وstatic readonly

لا يمكن الإسناد إلى حقل readonly إلا في تصريحه أو في مُنشئ صنفه. بعد الإنشاء لا يمكن أن يتغيّر. بخلاف const تُحسب قيمته وقت التشغيل، ويمكن أن يكون من أي نوع، ويمكن أن يختلف بين الكائنات.

using System;

class Account
{
    public readonly string Id;                    // set once per object
    public readonly DateTime OpenedOn;
    public static readonly DateTime Launch = new DateTime(2020, 1, 15);
    public static readonly string[] Plans = { "free", "pro" };

    public Account(string id, DateTime openedOn)
    {
        Id = id;                                  // allowed: in the constructor
        OpenedOn = openedOn;
    }

    public void Rename(string newId)
    {
        // Id = newId;  // error CS0191: readonly field outside the constructor
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        var a = new Account("ACC-17", new DateTime(2024, 5, 2));
        Console.WriteLine($"{a.Id} opened {a.OpenedOn:yyyy-MM-dd}");
        Console.WriteLine($"Launch: {Account.Launch:yyyy-MM-dd}");

        Account.Plans[0] = "basic";   // allowed: the array itself is not readonly
        Console.WriteLine(string.Join(", ", Account.Plans));
    }
}

المخرجات:

ACC-17 opened 2024-05-02
Launch: 2020-01-15
basic, pro

تُظهر الأسطر الأخيرة سوء الفهم الشائع: تحمي readonly الحقل لا الكائن الذي يشير إليه. سيشير Plans دائمًا إلى المصفوفة نفسها، لكن عناصر المصفوفة ما زالت قابلة للتغيير. للمجموعات غير القابلة للتغيير حقًا استخدم ReadOnlyCollection<T> أو ImmutableArray<T>.

ملخّص الثلاثة:

أعراف التسمية

الأسماء في C# حساسة لحالة الأحرف (total وTotal متغيّران مختلفان) ويجب أن تبدأ بحرف أو شرطة سفلية. أعراف Microsoft، التي تتبعها كل شيفرات C# تقريبًا:

• المتغيّرات المحلية والمعاملات: camelCase (orderCount وunitPrice).
• الثوابت والخصائص والدوال والأصناف والحقول العامة: PascalCase (MaxItems وVatRate).
• الحقول الخاصة: _camelCase بشرطة سفلية في البداية (_balance)، وهو عُرف منتشر في شيفرة .NET.
• القيم المنطقية تُقرأ كأسئلة: isActive وhasDiscount وcanRetry.
• تجنّب الاختصارات والبادئات المجرية (strName وiCount).

لا يمكن أن تكون كلمة محجوزة في C# اسمًا، إلا إذا سبقتها بـ @: var @class = "5B"; صحيحة، وهذا مفيد أحيانًا للشيفرة المولَّدة أو لأسماء حقول JSON.

التبديل والإسناد المتعدد

منذ C# 7 تتيح الصفوف (tuples) الإسناد إلى عدة متغيّرات في عبارة واحدة، وهذا يعطي تبديلًا في سطر واحد:

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int first = 10, second = 20;
        (first, second) = (second, first);
        Console.WriteLine($"{first} {second}");

        var (city, population) = ("Lisbon", 545000);
        Console.WriteLine($"{city}: {population:N0}");
    }
}

المخرجات:

20 10
Lisbon: 545,000

الشكل الثاني تفكيك: يصرّح بـ city كـ string وبـ population كـ int من صف. المزيد في الصفوف.