C# - 需要知道变量何时超出范围

Question

我有一些要移植到 C# 的 C++ 代码。原作者有一个很酷的缩进调试 C++ 类，其工作方式如下:

void a()
{
   indented_debug id;
   id.trace("I'm in A");
}
void b()
{
   indented_debug id;
   id.trace("I'm in B");
   a();
}
void e()
{
   a();
}
void d()
{
   e();
}
void c()
{
   indented_debug id;
   id.trace("I'm in C");
   a();
   b();
   {
      indented_debug id2;
      id2.trace("I'm still in C");
      d();
   }
}

你在输出中看到的是这样的:

I'm in C
   I'm in A
   I'm in B
      I'm in A
   I'm still in C
      I'm in A

这使得不仅可以很容易地看到调用函数的顺序，而且可以很容易地看到谁在调用谁。缩进(这是这里的关键)由“indented_debug”对象的构造和销毁自动处理。每次构造“indented_debug”对象时，它都会增加一个“我应该缩进多少”计数器；每次销毁“indented_debug”对象时，它都会递减该计数器。缩进的自动计算是该类(class)的关键。

当然，C# 根本不喜欢这样。 C# 竭尽全力确保您完全无法知道变量何时超出范围。是的，我知道垃圾回收是如何工作的，而且我很喜欢它，但微软似乎可以给我们一个函数 IsThisObjectUnreachable() 或类似的东西。或者，属性关键字 [RefCount] 表示“对该对象进行引用计数而不是垃圾收集”。

我找不到任何方法来充分了解对象以了解它是否超出范围，是否有一些聪明的方法可以在 C# 中提供相同的功能？

我还应该加入这个设计限制:我真的不想把我所有的函数都包装在“using (indented_debug id = new id) { }”中，我的想法是让这种调试能力对代码及其可读性是可能的。

[稍后添加]

这有点棘手，以后像这样添加到原始问题中，但是我需要编写一些代码并且不能在评论中这样做。

StackTrace 方法非常接近我正在寻找的解决方案，让我解释一下它的样子。

public class indented_debug
{
   static int minFrame = 999;
   static void trace(string text)
   {
        StackTrace stackTrace = new StackTrace();
        StackFrame[] frames = stackTrace.GetFrames();

        if (frames.Length < minFrame)
            minFrame = frames.Length;

        String indent = new String(' ', (frames.Length - minFrame) * 3);
        Debug.WriteLine(indent + text);
   }
}

这非常酷，因为您甚至不需要构造 indented_debug 类型的对象 - 缩进完全由您在堆栈中的深度控制。当然，缺点是在我的示例中，当 c() 调用 d() 时，那里有两个额外的堆栈帧，其中没有发生跟踪，因此缩进会超过要求。 Rob 通过向方法添加自定义属性提出了解决此问题的方法，这确实解决了该问题(我没有在我的示例中包含他的代码，您可以在下面阅读)。

但还有另一个问题，StackTrace 概念不允许在函数内进行额外的缩进(就像我在原来的 c() 函数中那样)。我在想代码在函数中有额外缩进的次数非常少，所以在这些情况下添加“using” block 可能是可以接受的。这意味着 C# 代码如下所示:

[IndentLog]
void a()
{
   indented_debug.trace("I'm in A");
}
[IndentLog]
void b()
{
   indented_debug.trace("I'm in B");
   a();
}
void e()
{
   a();
}
void d()
{
   e();
}
[IndentLog]
void c()
{
   indented_debug.trace("I'm in C");
   a();
   b();
   using (indented_debug id = new indented_debug())
   {
      indented_debug.trace("I'm still in C");
      d();
   }
}

然后对象“id”以确定的方式构造和完成，我可以创建一个数据结构，在构造时将“id”与当前堆栈帧相关联，并在完成时取消关联。

Answer 1

IDisposable 接口(interface)是在 C# 中使用的机制，当您需要在不再需要某个对象时确定性地执行某些操作。所以它不像 C++ 那样精简，但它肯定可以做类似的事情:

void a()
{
   using(var id = new IndentedDebug())
   {
       id.trace("I'm in A");
   }
}
void b()
{
   using(var id = new IndentedDebug())
   {
       id.trace("I'm in B");
       a();
   }
}

并将引用计数添加到 IndentedDebug.Dispose 方法。

使用 AOP 或其他模式可能有更好的方法，但可能在变量超出范围时执行某些操作。