深入解析C#编程中struct所定义的结构
结构是使用 struct 关键字定义的,例如:
public struct PostalAddress { // Fields, properties, methods and events go here... }
结构与类共享大多数相同的语法,但结构比类受到的限制更多:
- 在结构声明中,除非字段被声明为 const 或 static,否则无法初始化。
- 结构不能声明默认构造函数(没有参数的构造函数)或析构函数。
- 结构在赋值时进行复制。将结构赋值给新变量时,将复制所有数据,并且对新副本所做的任何修改不会更改原始副本的数据。在使用值类型的集合(如 Dictionary<string, myStruct>)时,请务必记住这一点。
- 结构是值类型,而类是引用类型。
- 与类不同,结构的实例化可以不使用 new 运算符。
- 结构可以声明带参数的构造函数。
- 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。所有结构都直接继承自 System.ValueType,后者继承自 System.Object。
- 结构可以实现接口。
- 结构可用作可以为 null 的类型,因而可向其赋 null 值。
struct 类型适于表示 Point、Rectangle 和 Color 等轻量对象。尽管使用自动实现的属性将一个点表示为类同样方便,但在某些情况下使用结构更加有效。例如,如果声明一个 1000 个 Point 对象组成的数组,为了引用每个对象,则需分配更多内存;这种情况下,使用结构可以节约资源。因为 .NET Framework 包含一个名为 Point 的对象,所以本示例中的结构命名为“CoOrds”。
public struct CoOrds { public int x, y; public CoOrds(int p1, int p2) { x = p1; y = p2; } }
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。
除非需要引用类型语义,将较小的类声明为结构,可以提高系统的处理效率。
示例 1
描述
下面的示例演示使用默认构造函数和参数化构造函数的 struct 初始化。
代码
public struct CoOrds { public int x, y; public CoOrds(int p1, int p2) { x = p1; y = p2; } } // Declare and initialize struct objects. class TestCoOrds { static void Main() { // Initialize: CoOrds coords1 = new CoOrds(); CoOrds coords2 = new CoOrds(10, 10); // Display results: Console.Write("CoOrds 1: "); Console.WriteLine("x = {0}, y = {1}", coords1.x, coords1.y); Console.Write("CoOrds 2: "); Console.WriteLine("x = {0}, y = {1}", coords2.x, coords2.y); // Keep the console window open in debug mode. Console.WriteLine("Press any key to exit."); Console.ReadKey(); } }
输出:
CoOrds 1: x = 0, y = 0 CoOrds 2: x = 10, y = 10
示例 2
描述
下面举例说明了结构特有的一种功能。它在不使用 new 运算符的情况下创建 CoOrds 对象。如果将 struct 换成 class,程序将不会编译。
代码
public struct CoOrds { public int x, y; public CoOrds(int p1, int p2) { x = p1; y = p2; } } // Declare a struct object without "new." class TestCoOrdsNoNew { static void Main() { // Declare an object: CoOrds coords1; // Initialize: coords1.x = 10; coords1.y = 20; // Display results: Console.Write("CoOrds 1: "); Console.WriteLine("x = {0}, y = {1}", coords1.x, coords1.y); // Keep the console window open in debug mode. Console.WriteLine("Press any key to exit."); Console.ReadKey(); } }
输出:
CoOrds 1: x = 10, y = 20