C#中的结构
假设有一个类:
class Dimensions
{
public double Length;
public double Width;
}
定义了一个类,它只存储某一项的长度和宽度.嘉定编写一个布置家居的程序,让人们试着在计算机上重新布置家具,并存储每件家具的维度.使字段变为共有字段,就会违背变成规则,但我们实际上并不需要类的全部功能.现在只有两个数字,把他们当做一堆来处理,要比单个处理方便一些.既不需要很多方法,也不需要从类中继承,也不希望.NET运行库在堆中遇到麻烦和性能问题,值存储两个double类型的数据即可.
为此,只需要修改代码,使用关键字struct代替class,定义一个结构而不是类
struct Dimensions
{
public double Length;
public double Width;
}
为结构定义函数与味蕾定义函数完全相同.
struct Dimensions
{
public double Length;
public double Width;
public Dimensions(double length, double width)
{
this.Length = length;
this.Width = width;
}
public double Diagonal
{
get
{
return Math.Sqrt(Length * Length + Width * Width);
}
}
}
结构是值类型,不是引用类型.他们存储在栈中或存储为内联,其生存期的限制与简单的数据类型一样.
结构不支持继承.
对于结构构造函数的工作方式有一些区别.尤其是编译器总是提供一个无参数的默认构造函数,他是不允许替换的.
使用结构,可以指定字段如何在内存中的布局.
因为结构实际上是把数据项组合在一起,有时大多数或者全部的字段都声明为public.严格来说,这是违背.NET代码的规则的,根据Microsoft,字段(除了const字段之外)应该总是私有的,并由共有属性封装.但是对于简单的结构,共有字段还是可以接受的.
结构是值类型
虽然结构是值类型,但是在语法上常常可以把他们当做类来处理.例如,上面的Dimension类的定义中,可以编写下面的代码:
Dimensions point = new Dimensions();
point.Lenth=3;
point.Width=6;
注意,因为结构是值类型,所以new运算符与类和其他引用类型的工作方式不同.new运算符并不分配队中的内存,而是只调用相应的构造函数,根据传送给他的参数,初始化所有的字段.对于结构,可以编写下面代码:
Dimensions point;
point.Length=3;
point.Width=6;
如果Dimensions是一个类,就会产生错误,因为point包含一个为初始化的引用----不知想任何地方的一个地址,所以不能给其字段设置值.但是对于结构,变量声明实际上是维护整个结构在栈中分配空间,所以就可以为他赋值了.
但是如果这样:
Dimensions point;
double d=point.Length;
编译器就会产生一个错误,原因是使用了未初始化的变量.
结构遵循其他数据类型都遵循的规则:在使用前所有的元素都必须进行初始化.在结构上调用new运算符,或者给所有的字段分别赋值,结构就完全初始化了.如果结构定义为类的成员字段,在初始化包含的对象时,该结构会自动初始化为0.
结构是会影响性能的值类型.
结构不失为继承设计的.这意味着:他不能从一个结构中继承.唯一的例外是对应的结构(和C#中的其他类型一样)最终派生于类System.Object.因此结构可以访问System.Object的方法.在结构中,甚至可以重写System.Objetc中的方法----如重写ToString()方法.结构的继承链是:每个结构派生自System.ValueType类,System.ValueType类又派生自System.Object.ValueType并没有给Object添加任何新成员,但提供了一些更适合结构的额实现方式.注意,不能为结构提供其他类:每个结构都派生自ValueType.
结构的构造函数
为结构定义构造函数的方式与为类定义构造函数的方式相同,但不允许定义无参数的构造函数.禁止在C#的结构内使用无参数的构造函数.
前面说过,默认构造函数把数值字段都初始化为0,把引用类型字段初始化为null,且总是隐式的给出,及时提供了其他带参数的构造函数,也是如此,提供字段的初始值也不鞥呢绕过默认构造函数.
例如:
struct Dimensions
{
public double Length=1;
public double Width=2;
}
会出现错误,结构中不能有实例字段初始值设定项,如果是类就不会出现这个错误.
另外,可以向类那样为结构提供Close()或Dispose()方法.
struct总结:struct 类型适于表示 Point、Rectangle 和 Color 等轻量对象。为结构定义默认（无参数）构造函数是错误的。 在结构体中初始化实例字段也是错误的。 只能通过两种方式初始化结构成员：一是使用参数化构造函数，二是在声明结构后分别访问成员。 对于任何私有成员或以其他方式设置为不可访问的成员，只能在构造函数中进行初始化。
如果使用 new 运算符创建结构对象，则会创建该结构对象，并调用适当的构造函数。 与类不同，结构的实例化可以不使用 new 运算符。 在此情况下不存在构造函数调用，因而可以提高分配效率。 但是，在初始化所有字段之前，字段将保持未赋值状态且对象不可用。
当结构包含引用类型作为成员时，必须显式调用该成员的默认构造函数，否则该成员将保持未赋值状态且该结构不可用。 （这将导致编译器错误 CS0171。）
对于结构，不像类那样存在继承。 一个结构不能从另一个结构或类继承，而且不能作为一个类的基。 但是，结构从基类 Object 继承。 结构可实现接口，其方式同类完全一样。
无法使用 struct 关键字声明类。 在 C# 中，类与结构在语义上是不同的。 结构是值类型，而类是引用类型。