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本教程介紹結(jié)構(gòu)的語(yǔ)法和用法。它還涉及類(lèi)與結(jié)構(gòu)之間的重大差異。
示例文件
請(qǐng)參見(jiàn)“結(jié)構(gòu)”示例以下載和生成本教程中討論的示例文件。
教程
此教程包括兩個(gè)示例。第一個(gè)示例向您展示如何聲明和使用結(jié)構(gòu)，而第二個(gè)示例演示向方法傳遞實(shí)例時(shí)結(jié)構(gòu)和類(lèi)之間的差異。還向您介紹下列主題：
- 結(jié)構(gòu)與類(lèi)
- 堆還是堆棧？
- 構(gòu)造函數(shù)和繼承
- 結(jié)構(gòu)上的屬性
示例 1
本示例聲明一個(gè)結(jié)構(gòu)，它有三個(gè)成員：一個(gè)屬性、一個(gè)方法和一個(gè)私有字段。本示例創(chuàng)建該結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例，并將其投入使用：
// struct1.cs
using System;
struct SimpleStruct
{
private int xval;
public int X
{
get
{
return xval;
}
set
{
if (value < 100)
xval = value;
}
}
public void DisplayX()
{
Console.WriteLine("The stored value is: {0}", xval);
}
}
class TestClass
{
public static void Main()
{
SimpleStruct ss = new SimpleStruct();
ss.X = 5;
ss.DisplayX();
}
}
輸出
The stored value is: 5
結(jié)構(gòu)與類(lèi)
結(jié)構(gòu)可能看似類(lèi)，但存在一些重要差異，應(yīng)引起注意。首先，類(lèi)為引用類(lèi)型，而結(jié)構(gòu)為值類(lèi)型。使用結(jié)構(gòu)，您可以創(chuàng)建行為類(lèi)似內(nèi)置類(lèi)型的對(duì)象，同時(shí)享有它們的好處。
堆還是堆棧？
在類(lèi)上調(diào)用“新建”(New) 運(yùn)算符時(shí)，它將在堆上進(jìn)行分配。但是，當(dāng)實(shí)例化結(jié)構(gòu)時(shí)，將在堆棧上創(chuàng)建結(jié)構(gòu)。這樣將產(chǎn)生性能增益。而且，您不會(huì)像對(duì)待類(lèi)那樣處理對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)例的引用。您將直接對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)例進(jìn)行操作。鑒于此原因，向方法傳遞結(jié)構(gòu)時(shí)，結(jié)構(gòu)將通過(guò)值傳遞，而不是作為引用傳遞。
示例 2
本示例展示當(dāng)向方法傳遞結(jié)構(gòu)時(shí)，將傳遞該結(jié)構(gòu)的副本，而傳遞類(lèi)實(shí)例時(shí)，將傳遞一個(gè)引用。
// struct2.cs
using System;
class TheClass
{
public int x;
}
struct TheStruct
{
public int x;
}
class TestClass
{
public static void structtaker(TheStruct s)
{
s.x = 5;
}
public static void classtaker(TheClass c)
{
c.x = 5;
}
public static void Main()
{
TheStruct a = new TheStruct();
TheClass b = new TheClass();
a.x = 1;
b.x = 1;
structtaker(a);
classtaker(b);
Console.WriteLine("a.x = {0}", a.x);
Console.WriteLine("b.x = {0}", b.x);
}
}
輸出
a.x = 1
b.x = 5
代碼討論
本示例的輸出表明：當(dāng)向 classtaker 方法傳遞類(lèi)實(shí)例時(shí)，只更改了類(lèi)字段的值。但是向 structtaker 方法傳遞結(jié)構(gòu)實(shí)例并不更改結(jié)構(gòu)字段。這是因?yàn)橄?structtaker 方法傳遞的是結(jié)構(gòu)的副本，而向 classtaker 方法傳遞的是對(duì)類(lèi)的引用。
構(gòu)造函數(shù)和繼承
結(jié)構(gòu)可以聲明構(gòu)造函數(shù)，但它們必須帶參數(shù)。聲明結(jié)構(gòu)的默認(rèn)（無(wú)參數(shù)）構(gòu)造函數(shù)是錯(cuò)誤的。結(jié)構(gòu)成員不能有初始值設(shè)定項(xiàng)。總是提供默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)以將結(jié)構(gòu)成員初始化為它們的默認(rèn)值。
使用 New 運(yùn)算符創(chuàng)建結(jié)構(gòu)對(duì)象時(shí)，將創(chuàng)建該結(jié)構(gòu)對(duì)象，并且調(diào)用適當(dāng)?shù)臉?gòu)造函數(shù)。與類(lèi)不同的是，結(jié)構(gòu)的實(shí)例化可以不使用 New 運(yùn)算符。如果不使用“新建”(new)，那么在初始化所有字段之前，字段將保持未賦值狀態(tài)，且對(duì)象不可用。
對(duì)于結(jié)構(gòu)，不像類(lèi)那樣存在繼承。一個(gè)結(jié)構(gòu)不能從另一個(gè)結(jié)構(gòu)或類(lèi)繼承，而且不能作為一個(gè)類(lèi)的基。但是，結(jié)構(gòu)從基類(lèi)對(duì)象繼承。結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)接口，而且實(shí)現(xiàn)方式與類(lèi)實(shí)現(xiàn)接口的方式完全相同。以下是結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)接口的代碼片段：
interface IImage
{
void Paint();
}
struct Picture : IImage
{
public void Paint()
{
// painting code goes here
}
private int x, y, z; // other struct members
}
結(jié)構(gòu)上的屬性
通過(guò)使用屬性可以自定義結(jié)構(gòu)在內(nèi)存中的布局方式。例如，可以使用 StructLayout(LayoutKind.Explicit) 和 FieldOffset 屬性創(chuàng)建在 C/C++ 中稱(chēng)為聯(lián)合的布局方式。
using System.Runtime.InteropServices;
[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
struct TestUnion
{
[FieldOffset(0)]
public int i;
[FieldOffset(0)]
public double d;
[FieldOffset(0)]
public char c;
[FieldOffset(0)]
public byte b1;
}
在上一個(gè)代碼段中，TestUnion 的所有字段都從內(nèi)存中的同一位置開(kāi)始。
以下是字段從其他顯式設(shè)置的位置開(kāi)始的另一個(gè)示例：
using System.Runtime.InteropServices;
[StructLayout(LayoutKind.Explicit)]
struct TestExplicit
{
[FieldOffset(0)]
public long lg;
[FieldOffset(0)]
public int i1;
[FieldOffset(4)]
public int i2;
[FieldOffset(8)]
public double d;
[FieldOffset(12)]
public char c;
[FieldOffset(14)]
public byte b1;
}
i1 和 i2 這兩個(gè) int 字段共享與 lg 相同的內(nèi)存位置。使用平臺(tái)調(diào)用時(shí)，這種結(jié)構(gòu)布局控制很有用。
結(jié)束語(yǔ)
結(jié)構(gòu)使用簡(jiǎn)單，并且有時(shí)證明很有用。但要牢記：結(jié)構(gòu)在堆棧中創(chuàng)建，并且您不是處理對(duì)結(jié)構(gòu)的引用，而是直接處理結(jié)構(gòu)。每當(dāng)需要一種將經(jīng)常使用的類(lèi)型，而且大多數(shù)情況下該類(lèi)型只是一些數(shù)據(jù)時(shí)，結(jié)構(gòu)可能是最佳選擇。
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