Console.WriteLine()和那么多参数重载的必要性是什么？

Question

我正在查阅文档，发现 Console.WriteLine() 方法有多个重载。特别是，我对以下内容感到好奇和有些困惑：

public static void WriteLine(string format, params object[] arg);
public static void WriteLine(string format, object arg0);
public static void WriteLine(string format, object arg0, object arg1);
public static void WriteLine(string format, object arg0, object arg1, object arg2);
public static void WriteLine(string format, object arg0, object arg1, object arg2, object arg3);

看起来有些冗余。除了第一个方法，其他四个重载方法的需要是什么？第一个方法能够完成其他方法可以完成的所有任务。他们提供额外的重载是否是为了解决性能问题，这些重载处理多达四个参数（最后一个）？通过遍历高达四个参数的数组的开销足以提供对这些重载的需求吗？

- B.K.

Answer 1

一般来说，第一个重载可以满足其他重载的需求。但是这并不是严格正确的，因为params关键字不能用于间接情况，比如方法组绑定。例如：

delegate void E(string format, object o1);
E e = Console.WriteLine;

params 的重载无法满足这种情况，它只能在存在特定的重载时才起作用。

public static void WriteLine(string format, object arg0);

虽然那是一个相当深奥的案例，但更重要的原因如下：

1. 并非所有 CLI 语言都需要支持 params 关键字。拥有重载可以减轻这些语言的负担，无需为简单的 WriteLine` 调用手动创建数组。
2. 性能。调用 params 重载会强制调用者分配一个数组，即使编译器隐式执行。在 .Net 中，分配是便宜的，但不是免费的。像 Console.WriteLine 这样常被调用的方法，小细节会很快累积。拥有其他重载可以避免这种分配，使常见情况得到优化。

- JaredPar

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我在回答中考虑了方法组的情况，但我相当确定方法组转换是在C# 2.0之后引入的，而WriteLine重载至少可以追溯到1.1。 - jaket

@jaket 方便的语法是在C# 2.0中添加的。但是，如果您在C# 1中使用显式的new E(Console.WriteLine)，则同样适用。 - CodesInChaos

在使用Console.WriteLine时，数组分配是否会有明显影响？ - Bryan Boettcher

@insta，问题不在于速度，而在于分配的累积。垃圾回收虽然廉价但并非免费，在复杂的应用程序中，垃圾回收通常是主要的性能瓶颈。停止常见的无需分配的来源对于性能至关重要。 - JaredPar

Answer 2

这些重载是为了方便C++/CLI程序而存在的，因为它们不支持params关键字。

- jaket

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这是一个很棒的回答，对于一个很棒的问题，以我个人的看法。 - Uwe Keim

啊...这其实很有道理。我真是太丢人了，C++是我的第一门语言。 :) - B.K.

从第一门语言开始，基础知识就开始了。聪明的伙计，机智的回答。 - Deepak Bhatia

Answer 3

我认为你们所有人都忘记了，params是在C＃2.0中引入的。因此，当params关键字不存在时，重载也存在于.NET 1.1中。

- Alan

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jaket 提到了。 - B.K.

阅读他对JaredPar答案的评论。这就是他没有在自己的答案中包含参数解释的原因之一。 - B.K.

@Noobacode，他确实这样做了，但我理解是推断出来的。我在这里给Alan点赞（尽管这只值得那么一点点），因为他用更直接的方式陈述了这个问题。 - Frank V

从这个链接中可以看出，params关键字在.Net 1.1中也存在。 - Sriram Sakthivel

Answer 4

我认为所问问题已被JaredPar和jaket提供了良好且详细的答案，但我认为还有一个点也很重要，那就是我认为用户使用任何上述功能的便利性和自由度，根据他们的需求、方式和需要使用任何一种功能都比强制他们创建一个数组更加方便。

我想到了我开始学习C#的旧日子，我几乎没有使用过数组，而使用数组对我来说是一项复杂的任务，分配它们并用适当的值初始化它们真的非常复杂和耗时...

- Deepak Bhatia

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但params的概念在于你可以传递一个数组，或者明确地写出所有参数。像void do(params object[])这样的方法既可以通过do(new object[] {"some", "stuff"}进行调用，也可以通过do("some", "stuff")进行调用。我认为你的观点在这里并不完全适用。 - Kroltan

@Kroltan 但是你能告诉我有多少初学者真正了解 params 的含义，以及他们知道如果有 params，那么可以将变量作为逗号分隔的方式传递。 - Deepak Bhatia

@Kroltan 我也很长一段时间不知道 params 的用法可以像这样，如果在 Visual Studio 的帮助部分中看到 array [] 作为参数，我会认为提供数组作为参数是正确的... - Deepak Bhatia

Answer 5

这并不是为了性能问题而做出的决定。然而，提高可用性是一个合理的原因。

下面的代码将为您提供一些见解。

public class TipCalculator {
    private const double tipRate = 0.18;
    public static int Main(string[] args) {
        double billTotal;
        if (args.Length == 0) {
            Console.WriteLine("usage: TIPCALC total");
            return 1;
        }
        else {
            try {
                billTotal = Double.Parse(args[0]);
            }
            catch(FormatException) {
                Console.WriteLine("usage: TIPCALC total");
                return 1;
            }
            double tip = billTotal * tipRate;
            Console.WriteLine();
            Console.WriteLine("Bill total:\t{0,8:c}", billTotal);
            Console.WriteLine("Tip total/rate:\t{0,8:c} ({1:p1})", tip, tipRate);
            Console.WriteLine(("").PadRight(24, '-'));
            Console.WriteLine("Grand total:\t{0,8:c}", billTotal + tip);
            return 0;
        }
    }
}

请参考链接：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa324774(v=vs.71).aspx 了解更多信息。

- Deepak Sharma

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增加可用性的方法是什么？第一种方法可以完全做到与其他四种方法相同的效果。你让我查阅文档，但我已经在查阅文档了。我知道这个方法用于什么以及如何使用（我对C#并不陌生）。但为什么需要在第一个方法的基础上增加额外的重载呢？ - B.K.

我认为他的意思是，如果只传递一个参数，那么创建一个数组来保存它并将其传递给方法是没有意义的 - 为什么不直接传递一个参数呢？这就是我这样做的原因。 - KingTravisG

@SCassidy1986：当参数是params方法时，你不需要手动创建数组，除非你想要。编译器会自动创建一个数组。这就是params和这个问题的意义所在。 - Magus