Значимые и ссылочные типы, преобразования

ОБЯЗАТЕЛЬНОДЛЯ НОВИЧКОВ

Разработчику

Глава про VB.NET. Базовые типы и Option Strict — в типах данных.

Как читать эту статью

Короткая глава: таблица value и reference → CType / TryCast → Nothing и nullable. Читайте после типов и перед управлением.

Value и reference types в VB.NET

Путаница между копированием структуры и ссылкой на объект — частая причина багов в VB.NET и при interop с COM.

Value и reference types - зачем разделять

В управляемой среде .NET переменная хранит либо само значение (число, символ, структура), либо ссылку на объект в куче. От этого зависят копирование, сравнение, Nothing и ошибки «приведение невозможно».

Категория	Примеры	Где живёт экземпляр	Пустое состояние
Значимый (Structure, примитив)	Integer, Date, Decimal, своя Structure Point	Обычно в стеке или внутри объекта	Нет «пустого» Integer; есть Integer?
Ссылочный (Class, String, массив)	String, List(Of T), Form	Управляемая куча	Nothing

String — ссылочный тип, но ведёт себя как неизменяемое значение: операции создают новую строку.

---

Копирование и сравнение

' Значимые типы копируются по значению
Dim a As Integer = 10
Dim b As Integer = a
b = 20
' a остаётся 10

' Ссылочные — копируется адрес
Dim list1 As New List(Of String)
list1.Add("A")
Dim list2 As List(Of String) = list1
list2.Add("B")
' list1 тоже содержит "A" и "B"

Для ссылочных типов оператор Is проверяет один и тот же объект в памяти, а = для классов по умолчанию сравнивает ссылки (если не переопределён Equals).

Dim x As New List(Of Integer)
Dim y As List(Of Integer) = x
Console.WriteLine(x Is y)          ' True
Console.WriteLine(x Is Nothing)    ' False

---

Structure и Class

	Structure	Class
Назначение	Небольшие наборы полей (точка, RGB, интервал)	Сущности с поведением и жизненным циклом
Наследование	Только интерфейсы	Классы и интерфейсы
Передача в процедуру	По значению (копия)	По ссылке
Nothing	Не применяется к самой структуре в переменной	Обнуляет ссылку

Structure Point2D
    Public X As Double
    Public Y As Double
End Structure

Dim p As Point2D
p.X = 1
p.Y = 2

Для моделей предметной области (Order, Customer) почти всегда выбирают Class.

---

Упаковка и распаковка

Если значимый тип положить в Object, CLR выполняет boxing — создаёт объект-обёртку в куче. Обратное извлечение — unboxing с явным типом.

Dim boxed As Object = 42
Dim value As Integer = CType(boxed, Integer)

Частые boxing-источники: старые коллекции ArrayList, параметры Object, некоторые перегрузки API. В новом коде предпочтительны List(Of T) и обобщённые методы — меньше лишних аллокаций.

---

Неявные и явные преобразования

Расширяющие (без потери данных) допускаются неявно, если не мешает Option Strict On:

Dim count As Integer = 10
Dim rate As Double = count   ' Integer → Double

Сужающие требуют явного приведения:

Dim price As Double = 19.99
Dim units As Integer = CInt(Math.Floor(price))

При Option Strict On такие присваивания без CInt / CType не компилируются — это защита от тихих округлений.

CType, DirectCast, TryCast

Оператор	Когда использовать
CType(expr, T)	Известные совместимые типы, числовые преобразования, вызов пользовательских операторов Widening/Narrowing
DirectCast(expr, T)	Ссылочные типы в иерархии; если объект не того типа — исключение
TryCast(expr, T)	Безопасно: при неудаче вернёт Nothing вместо исключения

Dim obj As Object = "hello"
Dim text As String = TryCast(obj, String)   ' "hello"
Dim num As Integer? = TryCast(obj, Integer) ' Nothing

Dim control As Control = DirectCast(obj, Control)  ' InvalidCastException для строки

TypeOf и Is

If TypeOf sender Is Button Then
    Dim btn = DirectCast(sender, Button)
    btn.Enabled = False
End If

TypeOf … Is не бросает исключение при Nothing.

---

Nothing, nullable и DBNull

• Nothing для ссылочного типа — «ссылки нет». Для String это не то же самое, что "".
• Integer? и другие T? — «значение отсутствует» через HasValue / Nothing.
• DBNull.Value — отдельный маркер из ADO.NET при чтении NULL из БД; сравнивайте через IsDBNull, не смешивайте с Nothing без проверки.

Dim age As Integer? = Nothing
If age.HasValue Then
    Console.WriteLine(age.Value)
Else
    Console.WriteLine("возраст не указан")
End If

Оператор If с тремя аргументами удобен для nullable:

Dim displayAge = If(age.HasValue, age.Value.ToString(), "н/д")

---

Практические правила

1. Включайте Option Strict On в учебных и новых проектах.
2. Не храните числа в Object «на всякий случай» — выбирайте конкретный тип или обобщение Of T.
3. Для иерархии классов — TryCast + проверка на Nothing, для чисел — CType / CInt с пониманием округления.
4. Деньги и координаты в бизнес-логике — Decimal / Structure, а не Double, если важна точность.

Что дальше

Тема	Статья
Примитивы, Option Strict	Типы
If, циклы	5
Коллекции, файлы	10
Архитектура .NET	3

Что попробовать

1. Скопируйте Structure в две переменные — измените поле в одной и сравните.
2. Присвойте Nothing ссылочной переменной и проверьте Is Nothing.
3. Используйте Integer? и HasValue для необязательного поля формы.

---