Değer Tip & Referans
Tip

Değer-Tip &
Referans-Tip (Value-Type & reference-Type)

Yüksek seviye
dillerin bir iyi tarafı da, bilgisayarın arka planda nasıl
çalıştığı konusunda programcının bilgi sahibi olmasına gerek
kalmamasıdır. Ama bazen bilmekte de yarar var. Mesela bellekte
değişkenlerin nasıl saklandığını bilmek isteyebilirsiniz.
Program çalışırken değişken için bellekte değişkenin türüne göre
yer ayrılır ve değişkene ihtiyacımız kalmadığında ise belleğin o
bölgesi serbest bırakılır.

Bir yöntem çalışmaya
başladığı zaman, içerisindeki bütün değişkenler için bellekte
yer ayrılır. Bu yere stack denir. Yöntemin kullanımı sona erdiği
zaman ise belleğin o bölgesi serbest bırakılır.

Şöyle bir örnek
düşünelim :

int
A,B;

long C;

string
D;

Stack bölgesinde A ve
B için 4’er byte, C için 8 byte yer ayrıldı. Peki D için ne
kadar yer lazım? Bu miktar, string türündeki D değişkeninin ne
kadar uzun olacağına bağlıdır. Bir string ifade çok kısa da
olabilir, çok uzun da. Bu yüzden string değişkenlerin boyutu
değişkendir.

Eğer string türü bir
değişkene sabit bir ifade atanmışsa, boyut sabit olarak
düşünülebilir. Eğer değişkenin içeriği kullanıcıdan istenen bir
değer ise, veya dosyadan okunan ya da internetten alınan bir
ifade ise boyutunu program çalışana kadar bilemeyiz.

Bu yüzden, string
ifadeler, stack bölgesinde saklanmaz. Program çalışırken, string
ifade için gereken yer heap adı verilen bölgede oluşturulur.
Heap bölgesi, program çalışırken, ayırma ve serbest bırakma
işlemleri yapmayı olanaklı kılan genel amaçlı bir bölgedir.

Yalnız stack ve heap
bölgeleri hakkında bilinmesi gereken diğer bir gerçek var.
Yukarıdaki kod bloğundaki D değişkeninin kendisi stack
bölgesinde saklanır, heap bölgesinde bir alana referans içerir.
D değişkeninde tutacağımız string ifadenin kendisi ise ilgili
referansın gösterdiği heap bölgesindedir. Heap bölgesindeki
string ifade programın akışı sırasında küçülebilir ya da
büyüyeblir ama stack bölgesindeki referansı barındıran alan
sabittir.

Referans derken neyi
kastettiğimize biraz bakalım. Belleğin her bir hücresi
numaralandırılımıştır ve bu numaralara bellek adresi denir.
Program, bir bellek bölgesine erişmek isterse bu numaralardan
yararlanır. Bir bellek bölgesine referans içermek demek o
bölgenin adresini tutumak demektir. Yapısal programlama ile
uğraşmış olanlar bunun işaretçi (pointer) demek olduğunu
bilirler. Peki, içinde referans tutan bir değişken stack
bölgesinde ne kadar yer kaplar? Günümüz yaygın işletim
sistemleri 32-bit olduğuna göre 32 bit yani 4 byte yer kaplar.

Şimdi string ifade
tutan bir değişken bellekte ne kadar yer kaplar sorusunun
cevabını da bulmuş olduk. Değişkenin kendisi stack bölgesinde 4
byte yer kaplar ama string ifadenin kendisi heap bölgesinde
değişken bir yere sahiptir. Kapladığı alan içeridği ifadenin
boyutuna göre değişir.

Değer-Tip &
Referans-Tip (Value-Type & Reference-Type)

Yeri gelmişken
referans-tip nedir, değer-tip nedir sorusuna da cevap arayalım.
C#’ta yapılar değer-tiptirler. Sınıflar ise referans-tip. Bunun
ne anlama geldğini anlamak için, biraz açalım.

Aslında bir çok değer
tipi daha önce kullandık. Bütün tamsayı türler .Net Framework
içerisindeki yapıların aliaslarıdır. Tamsayı türdeki bir sayının
gerçek değeri stack bölgesinde saklanır.

Sınıflar ise
referans-tiplerdir. string veri tipi, Syste.String sınıfının bir
aliasıdır. Yani bir sınıftır. Sınıf da referans-tiptir. Bir
referans tip, heap bölgesinde bir alanı gösteren bir referans
olarak stack bölgesinde saklanır.

Yapılar
değer-tiptirler. Sınıflar referans-tiptirler. Bir yöntemin
aşağıdaki tanımlamayı içerdiğini düşünün şimdi.

string
Ad;

Yöntem çalışmaya
başladığında, stack bölgesinden 4 byte’lık yer ayrılır. Bu
yerde, heap bölgesinden bir alana referans barındırılabilir. Ama
Ad değişkenine bir değer ataması yapılmadığı müddetçe heap
bölgesinden bir alan tahsisi yapılmaz.

Şimdi bir değer
atayalım.

Ad =
"Ali";

Heap bölgesinde
string ifade sığacak kadar yer ayrıldı ve artık stack
bölgesindeki yerimiz heap bölgesinde string ifadeyi barındıran
alanın adresini tutuyor, yani o bölgeye referans tutuyor.

Bir string değişkene
aşağıdaki gibi hiçbir şey atamak istemezsek ne olur,
inceleyelim.

Ad =
" ";

Şu anda hiçbir
karakter içermiyor ama bir atama işlemi söz konusu olduğu için
heap bölgesinden yer tahsisi yapılır.

Ad.Length ifadesinin
değerini ekrana yazdırırsak 0 göreceksiniz. bu da heap
bölgesinde yer içeriği boş olan bir yer ayrıldığını gösteriyor.

Çöp Toplama (Garbage
Collection)

Bir string türü
değişkenin değerini değiştirip heap bölgesinde bir yere referans
içermemesini sağlayabiliriz. Bunu da

Ad =
null;

atamasıya yaparız.
Biz bunu yaptığımız zaman ya da

Ad =
"Veli";

gibi başka bir değer
ataması yaptığımız zaman, ilk atadığımız “Ali” ifadesi hala heap
bölgesinde mevcuttur ama hiçbir referans onu göstermediği için
ulaşılamaz haldedir. Bu şekilde artık kullanımı biten verileri
heap bölgesinden temizleyen ve o bölgeleri kullanılabilir hale
getiren çok güzel bir yapı barındırır C# ve CLR (Ortak Dil
Çalışma Zamanı) : Çöp toplama (Garbage Collection). Programcı
işi biten bölgeleri temizleme derdinden kurtulmuştur. Çöp
Toplayıcı bunu programcının yerine yapar.

Heap bölgesinde
hiçbir yere referans içermeyen yani null bir string değişkenin
uzunluğunu bulmak için

Ad.Length

ifadesinin değerini
öğrenmeye çalışırsak aşağıdaki istisna oluşur.