Checked и unchecked

Операторы checked и unchecked используются для управления контекстом проверки переполнения для арифметических операций и преобразований целого типа.

выражение checked:
checked ( выражение )

выражение unchecked:
unchecked ( выражение )

Оператор checked вычисляет содержащееся в нем выражение в проверяемом контексте, а оператор unchecked — в непроверяемом. Выражение_checked или выражение_unchecked в точности соответствует выражению_в_скобках (§7.5.3) за исключением того, что содержащееся выражение вычисляется в указанном контексте проверки переполнения.

Контекстом проверки переполнения также можно управлять с помощью операторов checked и unchecked (§8.11).

Контекст проверки переполнения, заданный с помощью операторов и инструкций checked и unchecked, затрагивает следующие операции.

· Стандартные унарные операторы ++ и -- (§7.5.9 и §7.6.5), когда операнд имеет целый тип.

· Стандартный унарный оператор (§7.6.2), когда операнд имеет целый тип.

· Стандартные бинарные операторы +, -, *, и / (§7.7), когда оба операнда имеют целый тип.

· Явное числовое преобразование (§6.2.1) из одного целого типа в другой или из типа float или double в целый тип.

Когда в результате одной из указанных операций получается слишком большой результат для его отражения в целевом типе, получившимся поведением управляет контекст выполнения операции.

· В контексте checked если операция является константным выражением (§7.18), возникает ошибка времени компиляции. Иначе, когда операция выполняется во время выполнения возникает исключение System.OverflowException.

· В контексте unchecked результат усекается путем отбрасывания всех старших битов, которые не помещаются в целевой тип.

Для неконстантных выражений (выражений, которые вычисляются во время выполнения), не заключенных в операторы или инструкции checked или unchecked, контекстом проверки переполнения по умолчанию является unchecked, если внешние факторы (например, переключатели компилятора и конфигурация среды исполнения) не заставляют установить контекст checked.

Для константных выражений (выражений, которые можно полностью вычислить во время компиляции) контекстом проверки переполнения по умолчанию всегда является checked. Если только константное выражение не будет явно помещено в контекст unchecked, переполнения, возникающие при вычислении выражения во время компиляции переполнения всегда будут вызывать ошибки времени компиляции.

Тело анонимной функции не затрагивается контекстами checked или unchecked, в которых находится анонимная функция.

В данном примере

class Test
{
static readonly int x = 1000000;
static readonly int y = 1000000;

static int F() {
return checked(x * y); // Вызывается исключение OverflowException
}

static int G() {
return unchecked(x * y); // Возвращается -727379968
}

static int H() {
return x * y; // Зависит от установок по умолчанию
}
}

ошибка времени компиляции не возникает, поскольку ни одно из выражений нельзя вычислить во время компиляции. Во время выполнения метод F вызывает исключение System.OverflowException, а метод G возвращает значение–727379968 (младшие 32 бита результата, выходящего за пределы диапазона). Поведение метода H зависит от контекста проверки переполнения, заданного по умолчанию для компиляции, но оно будет совпадать либо с F, либо с G.

В данном примере

class Test
{
const int x = 1000000;
const int y = 1000000;

static int F() {
return checked(x * y); // Ошибка компиляции, переполнение
}

static int G() {
return unchecked(x * y); // Возвращается -727379968
}

static int H() {
return x * y; // Ошибка компиляции, переполнение
}
}

переполнения, возникающие при вычислении константных выражений в F и H, вызывают возникновение ошибок времени компиляции, потому что выражения вычисляются в контексте checked. При вычислении константного выражения в G также может произойти переполнение, но поскольку вычисление выполняется в контексте unchecked, о переполнении не сообщается.

Операторы checked и unchecked влияют на контекст проверки переполнения только для тех операций, которые в текстовом виде заключены между лексемами «(« и «)». Эти операторы не влияют на функции-члены, вызываемые в результате вычисления содержащегося выражения. В данном примере

class Test
{
static int Multiply(int x, int y) {
return x * y;
}

static int F() {
return checked(Multiply(1000000, 1000000));
}
}

использование checked в F не влияет на вычисление x * y в Multiply, поэтому x * y вычисляется в контексте проверки переполнения по умолчанию.

Оператор unchecked удобно использовать при создании написания констант подписанных целых типов в шестнадцатеричной записи. Например:

class Test
{
public const int AllBits = unchecked((int)0xFFFFFFFF);

public const int HighBit = unchecked((int)0x80000000);
}

Обе шестнадцатеричные константы выше имеют тип uint. Поскольку константы выходят за пределы диапазона int, без оператора unchecked попытки приведения типа к int будут вызывать ошибки времени компиляции.

Операторы и инструкции checked и unchecked позволяют разработчику управлять определенными аспектами некоторых числовых вычислений. Однако поведение некоторых числовых операторов зависит от типов данных их операндов. Например, умножение двух десятичных чисел всегда приводит к возникновению исключения при переполнении даже внутри явно указанной конструкции unchecked. А умножение двух чисел с плавающей запятой никогда не приводит к возникновению исключения при переполнении даже внутри явно указанной конструкции checked. Кроме того, другие операторы никогда не затрагиваются режимом проверки, заданным явно или по умолчанию.