Riferimenti didattici in C #

Question

Tra un paio di settimane, insegnerò a una classe di ingegneri del primo anno i punti salienti dei riferimenti in C # come parte del loro corso di programmazione del primo anno. Molti di loro non hanno mai programmato prima, e hanno avuto abbastanza problemi nell'apprendimento degli oggetti, quindi insegnare i riferimenti sarà una battaglia in salita. Ho in programma di avere molti esempi disponibili per gli studenti da esaminare da soli, ma solo mostrare un mucchio di esempi tende a essere piuttosto travolgente se il concetto sottostante non "fa clic".

Quindi porterò la domanda alla comunità SO: qual è il modo migliore in cui hai visto insegnare i riferimenti? Cosa l'ha reso 'clic' per te? C'è qualche materiale di riferimento che mi manca?

Il mio programma di lezioni provvisorie è:

1. Che cos'è un riferimento (utilizzando un argomento come quello di Eric Lippert )
2. Riferimenti e Garbage Collector
3. Tipi di riferimento e tipi di valore
4. Tipi immutabili
5. Passaggio per riferimento rispetto a Passaggio per valore (e tutte le sottigliezze dei riferimenti agli oggetti passati per valore)
6. Una manciata di esempi cattivi che producono risultati inaspettati se non capisci 1-5.

Answer 1

Un modo in cui l'ho sentito spiegare è usare un cellulare o un walkie-talkie. Tu (l'istruttore) hai un'estremità e dichiari di essere un'istanza di oggetto. Rimani in un posto (es. Il mucchio) mentre gli studenti passano dall'altra parte (che è in vivavoce se si tratta di un telefono cellulare) intorno alla classe.

Possono interagire con te attraverso il " riferimento " hanno te, ma in realtà non hanno " tu " in loro possesso.

Answer 2

Binky! (o @ http://cslibrary.stanford.edu/104/ )

Answer 3

Mi piace l'analogia dell'URL che descrive le differenze tra i tipi di riferimento e di valore. È possibile passare un URL come riferimento ad alcuni contenuti. Puoi modificare quell'URL senza modificare quel contenuto. Puoi anche accedere al contenuto tramite l'URL per modificare il contenuto.

Questo è un riferimento utile:

 http://www.yoda.arachsys.com/csharp/parameters.html

Answer 4

Prova a spiegare i riferimenti con figure , poiché il testo puro a volte non riesce a raggiungere la maggior parte delle persone. Molte risorse e libri sull'argomento, provano a spiegare attraverso cifre in quanto è difficile correlare l'allocazione attraverso la sola comunicazione verbale (questo è principalmente un problema di attenzione per la maggior parte delle persone).

Almeno prova a sottolineare come gli oggetti si relazionano tra loro, un semplice esempio sarebbe un semplice riferimento.

Data:

class A {
    B b = new B();
}

class B {
   int mine = 1;
}

Quando si crea un'istanza della classe A come oggetto a da un determinato contesto, la figura seguente illustrerà come apparirà tutto nell'heap. Il punto dell'illustrazione è mostrare come i diversi oggetti si relazionano tra loro e abbiano un modello mentale per come funziona l'heap.

         +-A-----+
a: *---->|       |
         |       |   +-B--------+
         | b: *--+-->|          |
         |       |   | mine: 1  |
         +-------+   |          |
                     +----------+

Prova anche a spiegare la differenza tra allocazione di heap e stack. Chiamare un metodo con parametri. Un semplice esempio potrebbe essere qualcosa del genere:

Dato il seguente metodo:

public void doSomething(B b) {
   int doMine = b.mine + 1;
}

Quando si chiama doSomething e si lascia fare le cose, alla fine lo stack di doSomething sarà simile al seguente. Il punto che mostra che gli oggetti non risiedono direttamente all'interno di uno stack, ma è solo riferito a un oggetto nell'heap e gli oggetti sono condivisi tramite riferimenti.

whoever called doSomething *
                           |
                           v
+-doSomething-+   +-B--------+
| b: *--------+-->|          |
|-------------|   | mine: 1  |
| doMine: 2   |   +----------+
+-------------+

Un altro esempio illustrativo sarebbe illustrare un array che è un oggetto e un array multidimensionale contiene un array di array.

Answer 5

Ho trovato questo articolo davvero utile per spiegando il parametro passando in C #. L'articolo fa anche un buon lavoro spiegando valore e tipi di riferimento in termini generali.

È più una rappresentazione visiva che mi ha aiutato molto.

Answer 6

Immagini e diagrammi.

Le persone formano immagini mentali dei concetti che stanno imparando e una rappresentazione visiva di riferimenti e la loro relazione con gli oggetti associati è un buon modo per iniziare. Allo stesso modo, visualizzare oggetto come contenente le variabili dei membri (che include riferimenti ad altri oggetti) e i metodi dei membri, come i diagrammi UML, è molto utile.

Successivamente, puoi approfondire i dettagli su come i riferimenti e i tipi primitivi sono effettivamente implementati, se senti la necessità di farlo. Ma ritarda queste discussioni il più a lungo possibile, poiché le persone possono impantanarsi nel tentativo di accoppiare concetti astratti ai dettagli rappresentativi, che distrae dall'apprendimento dei concetti astratti.

Answer 7

Quando stavo imparando VB6, i riferimenti in realtà mi confondevano un po '. Poi ho provato ad imparare il C ++ e, dopo aver trattato i puntatori, i riferimenti avevano perfettamente senso per me. Capirlo da una prospettiva di ciò che sta realmente accadendo è stato più facile per me che capirlo da una prospettiva di oo-concetti. Forse puoi approfondire le cose nascoste nella tua lezione.

Answer 8

Suggerirei di ridurre al minimo l'uso del termine "riferimento" nel complesso, poiché può essere utilizzato in .net per fare riferimento a due cose molto diverse: il contenuto delle posizioni di archiviazione di tipo classe e i parametri passati con un "ref" qualificatore. Usa il termine "riferimento oggetto" per il primo e "parametro di riferimento" per quest'ultimo.

Nel descrivere ciò che un "oggetto riferimento" " è, suggerirei di usare il termine "ID oggetto". Gli ID oggetto hanno alcune cose che li rendono diversi da " indirizzi " ;:

1. Non si possono fare molte cose con gli ID oggetto. Si può verificare se uno è vuoto, verificare se due di essi sono uguali, copiarne uno in una posizione di archiviazione di tipo adatto o cercare l'oggetto a cui fa riferimento uno e chiedergli di fare qualcosa. La maggior parte delle richieste di fare qualcosa con un valore o una variabile di tipo classe sono in realtà richieste di fare qualcosa con l'oggetto a cui si fa riferimento. Si noti che non è possibile manipolare un ID di un oggetto in modo tale da ottenere l'ID di un altro, come si può fare con gli indirizzi.
2. Sebbene il sistema debba disporre di un mezzo per convertire gli ID oggetto in indirizzi, non vi è alcuna garanzia che utilizzerà qualsiasi mezzo particolare per farlo. Né vi è alcuna garanzia che il modello di bit associato a qualsiasi ID oggetto non cambi spontaneamente; tutto ciò che è garantito è che se il modello di bit cambia, il nuovo modello farà riferimento allo stesso oggetto del vecchio.
3. Il sistema tiene traccia di tutti i luoghi in cui sono memorizzati gli ID oggetto. Finché esiste una copia di un ID oggetto, tale ID oggetto non farà mai riferimento a nient'altro che all'istanza dell'oggetto per cui è stato creato. Al contrario, in generale, i sistemi che usano indirizzi per cose non tracciano ogni singolo posto in cui un indirizzo potrebbe essere copiato. È possibile che un oggetto cessi di esistere mentre qualcuno ha ancora una copia del suo indirizzo e alcuni nuovi oggetti potrebbero essere creati con lo stesso indirizzo.