Урок 19: Копирование значений и ссылочная модель

Типы хранения данных

В языке Dart есть два способа хранения данных:

Простые (примитивные) типы передаются по значению
Объекты передаются по ссылке

Простые типы в Dart — это:
int, double, bool, String, num
enum (перечисления, о них поговорим позже)

Копирование простых данных

Когда ты присваиваешь значение одной переменной в другую, создаётся копия данных.
Оригинальная переменная не изменяется.

Каждая переменная хранит своё значение отдельно!

Dart - Копирование по значению

void main() {
  int a = 10;
  int b = a; // b получает КОПИЮ значения a
  print("a = $a, b = $b"); // a = 10, b = 10

  b = 20; // Изменяем b, но a не трогается
  print("a = $a, b = $b"); // a = 10, b = 20
}

Как работают ссылки в объектах?

Объекты (например, List, Map, Set, class) не копируются, а передаются по ссылке.

Это значит, что если одна переменная изменит объект, то изменения отразятся на всех переменных, которые ссылаются на этот объект.

Пример с List (списками)
Объект изменяется, потому что обе переменные указывают на одну область памяти!

Dart - Передача по ссылке (List)

void main() {
  List<int> list1 = [1, 2, 3];
  List<int> list2 = list1; // list2 получает ссылку на тот же объект!

  print("list1 = $list1, list2 = $list2"); // [1, 2, 3], [1, 2, 3]

  list2[0] = 42; // Меняем элемент через list2

  print("list1 = $list1, list2 = $list2"); // [42, 2, 3], [42, 2, 3]
}

Сравнение своих объектов

Dart - Ссылки на один объект

class Player {
  String name;
  Player(this.name);
}

void main() {
  Player p1 = Player("Игрок");
  Player p2 = p1;

  p2.name = "Новый Игрок";

  print(p1.name); // "Новый Игрок"
  print(p2.name); // "Новый Игрок"

  // Значния не копируются
  // p1 и p2 ссылаются на один и тот же объект в памяти
}

Dart - Ссылки на разные объекты

class Player {
  String name;
  Player(this.name);
}

void main() {
  Player p1 = Player("Игрок");
  Player p2 = Player("Игрок");

  print(p1 == p2); // false (разные объекты в памяти)
  
  // Или воспользоваться методом identical
  print(identical(p1, p2)); // false (разные объекты в памяти)
}

Даже если у объектов одинаковые данные (name), они хранятся в разных местах памяти, и Dart считает их разными.

Как сравнить объекты по содержимому?

Чтобы сравнить объекты по их полям, нужно переопределить метод operator == и хеш-функцию hashCode.

- Каждый объект в Dart автоматически предоставляет целочисленный хэш-код
- Однако его можно переопределить, чтобы сгенерировать собственный
- Если это сделать, нужно обязательно переопределить и оператор ==
- Равные объекты (==) должны иметь одинаковые хэш-коды

Dart - Переопределение == и hashCode

class Player {
  String name;

  Player(this.name);

  @override
  bool operator ==(Object other) {
    if (identical(this, other)) return true;
    return other is Player && other.name == name;
  }

  // Переопределение hashCode используя алгоритм из книги "Effective Java"
  @override
  int get hashCode {
    int result = 17;
    return 37 * result + name.hashCode;
  }
}

void main() {
  Player p1 = Player("Игрок");
  Player p2 = Player("Игрок");

  print(p1 == p2); // true (сравниваем по имени)
}

В Dart нет ===, но есть identical(a, b), который делает то же самое
identical(a, b) проверяет, указывают ли две переменные на один и тот же объект в памяти.
== можно переопределить

Константные конструкторы (`const`)

Обычные объекты создаются каждый раз заново, но константные объекты с одинаковыми значениями могут переиспользоваться.

- Константные объекты хранятся в специальной памяти и не дублируются.
- Если объект неизменяемый, его выгодно делать const для экономии памяти.

Обычный конструктор

Dart - Обычный конструктор

class Point {
  int x, y;
  Point(this.x, this.y);
}

void main() {
  var p1 = Point(10, 20);
  var p2 = Point(10, 20);
  
  print(identical(p1, p2)); // false (разные объекты в памяти)
}

Константный конструктор

Dart - Константный конструктор

class Point {
  // 👉 Свойства обязательно final
  final int x, y;
  // 👉 Добавляем перед конструктором const
  const Point(this.x, this.y);
}

void main() {
  var p1 = const Point(10, 20);
  var p2 = const Point(10, 20);
  
  print(identical(p1, p2)); // true (один объект на всю программу!)
}

Стек (Stack) и Куча (Heap)

В Стек попадают все простые типы данных: числа, функции, и т.п.
Здесь компилятору понятно, сколько места он занимает, сколько использует памяти и работает очень шустро

Куча — это огромная область памяти, в которой можно создать объекты.
Доступ в эту память имеется по всему приложению.
Она работает медленнее + накладные расходы на работу "Сборщика Мусора"

В случае с простыми типами данных переменные копируются.
В случае с объектами работает ссылочная модель данных.

Stack (Стек) — для простых типов

Быстрая память, предназначенная для временных данных (локальных переменных).

Тут хранятся:
int, double, bool, String, enum
Локальные переменные внутри функций

Как это работает?

Когда функция вызывается, все её переменные попадают в Stack.
Когда функция завершает работу, данные удаляются из Stack.
Быстро, но мало памяти.

Dart - Работа со стеком

void myFunction() {
  int a = 10; // Хранится в Stack
  double b = 20.5; // Хранится в Stack
  print(a + b);
}

void main() {
  myFunction(); // После выполнения данные a и b удалятся
}

Простые переменные живут только внутри своей функции, а потом исчезают.

Heap (Куча) — для объектов

Большая память для хранения объектов

Тут хранятся:
Все объекты (class, List, Map, Set)
Данные, которые живут дольше функции

Объект хранится в Heap, а переменные p1 и p2 ссылаются на него!
Если объект больше не используется, Dart удаляет его из памяти (Сборщик Мусора)

Dart - Работа с кучей

class Player {
  String name;
  Player(this.name);
}

void main() {
  Player p1 = Player("Игрок 1");
  Player p2 = p1;

  p2.name = "Изменённый Игрок";

  print(p1.name); // "Изменённый Игрок" (оба указывают на один объект!)
}

Что такое `static` и где оно используется?

static - относится ко всему классу, а не к конкретному объекту

Обычные свойства и методы принадлежат конкретному объекту класса.
static cвойства и методы принадлежат всему классу, а не его экземпляру.

Где используется static?

Для хранения глобальных данных (например, констант)
Для счётчиков, логики работы со всеми объектами класса
Для утилитных методов, которые не зависят от конкретного объекта

Например, можно посчитать сколько объектов определенного класса было создано

Dart - Статические свойства

class Character {
  String name;
  int hp;

  static int count = 0;

  Character(this.name, this.hp) {
    count++;
  }
}

void main() {
  Character knight = Character("Воин", 100);
  Character mage = Character("Маг", 80);
  Character paladin = Character("Паладин", 120);

  // Выводит общее количество созданных персонажей
  // static вызывается у самого класса!
  // объект создавать не нужно!
  print(Character.count);
}

Перечисления Enum

Перечисления enum создаёт фиксированные наборы значений, удобные для работы со статусами, направлениями и режимами.

Используются, когда есть фиксированный список возможных значений:

Направления (север, юг, запад, восток)
Дни недели (понедельник, вторник, …)
Статусы (loading, success, error)

Например, мы часто будем работать с состоянием во Flutter Приложениях, используя статусы:

Dart - Enum

enum Status { loading, success, error }

void checkStatus(Status status) {
  switch (status) {
    case Status.loading:
      print("Загружается...");
      break;
    case Status.success:
      print("Успешно!");
      break;
    case Status.error:
      print("Ошибка!");
      break;
  }
}

void main() {
  checkStatus(Status.loading);  // Загружается...
  checkStatus(Status.success);  // Успешно!
}

Копирование значений и ссылочная модель