C#-7 结构和枚举

一 什么是结构

结构是程序员定义的数据类型，有数据成员和函数成员，和类非常类似。

• 类是引用类型，而结构是值类型；
• 结构和类一样可以实现接口；
• 结构是隐式密封的，不能被派生；
• 结构类型的变量不能为null；
• 两个结构的变量不能引用同一对象；
• 在结构中不允许字段初始化语句；
• 预定义简单类型（如int,long,short 等等. . . ），实际上在.Net中都实现为结构。

class CSimple
{
    public int X;
    public int Y;
}

struct Simple
{
    public int X;
    public int Y; 
　　 // public int Z = 10 ; 编译错误，不允许初始化字段
}

static void Main()
{
　　CSimple cs = new CSimple();
　　Simple ss = new Simple();
}

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二 构造函数

结构可以有实例构造函数和静态构造函数，但不能有析构函数。

2.1 实例构造函数

结构隐式有一个无参的构造函数。这个构造函数把结构的每个成员设置为该类型的默认值。值成员设置成其默认值，引用成员设置成null。

预定义的无参构造函数对每个结构都存在，可以创建另外的构造函数，只要它们有参数。这一点和类不同，对于类，编译器只在没有其他构造函数存在时才提供隐式的无参构造函数。

struct Simple
{
    public int X;
    public int Y;
    public Simple(int a, int b)
    {
        X = a;
        Y = b;
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var s1 = new Simple();
        var s2 = new Simple(5, 10);
        Console.WriteLine($"s1:{s1.X},{s1.Y}");
        Console.WriteLine($"s2:{s2.X},{s2.Y}");
    }
}

2.2 静态构造函数

与类类似，结构的静态构造函数创建并初始化静态数据成员，且不能引用实例成员。

以下任意一种行为发生前，将会调用静态构造函数:

• 调用显示声明的构造函数；
• 引用结构的静态成员。

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三 结构作为返回值和参数

• 返回值：当结构作为返回值时，将创建它的副本并返回；
• 值参数：当结构被用作值参数时，将创建实参结构副本，用于方法体内执行；
• ref和out参数：如果一个结构被用作ref或out参数，传入方法的是该结构的一个引用，这样就可以修改其数据成员。

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四 什么是枚举

枚举是由程序员定义的类型，与类或结构一样。

• 与结构一样，枚举是值类型；
• 枚举只有一种类型的成员：命名的整数常量值；
• 不能对成员使用修饰符，成员隐式地具有和枚举相同的可访问性；
• 比较不同枚举类型的成员会导致编译时错误。

每个枚举成员都有一个底层整数类型，默认为int。

• 每个枚举成员都被赋予一个底层类型的常量值；
• 默认下，编译器把第一个成员赋值为0，后续成员比前一成员多1。

enum TrafficLight
{
    Green,
    Yellow,
    Red
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var t1 = TrafficLight.Green;
        var t2 = TrafficLight.Yellow;
        var t3 = TrafficLight.Red;

        Console.WriteLine($"{t1},{(int)t1}");
        Console.WriteLine($"{t2},{(int)t2}");
        Console.WriteLine($"{t3},{(int)t3}");

        Console.ReadLine();
    }
}
输出：
Green,0
Yellow,1
Red,2

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五 设置枚举的底层类型和显示值

enum TrafficLight : byte
{
    Green = 2,
    Yellow,　　//未显示设置值，则默认比上一个成员的值多1
    Red = 10
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var t1 = TrafficLight.Green;
        var t2 = TrafficLight.Yellow;
        var t3 = TrafficLight.Red;

        Console.WriteLine($"{t1},{(byte)t1}");
        Console.WriteLine($"{t2},{(byte)t2}");
        Console.WriteLine($"{t3},{(byte)t3}");

        Console.ReadLine();
    }
}
输出：
Green,2
Yellow,3
Red,10

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六 Enum类

6.1 .Net中的Enum类

.Net中的Enum类提供一些静态方法：

• GetName方法以枚举类型对象和整数作为参数，返回响应的枚举成员的名称；
• GetNames方法以枚举类型对象为参数，返回该枚举中所有成员的全部名称。

enum TrafficLight
{
    Green,
    Yellow,
    Red
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine($"Second member is {Enum.GetName(typeof(TrafficLight),1)}");

        foreach (var name in Enum.GetNames(typeof(TrafficLight)))
        {
            Console.WriteLine(name);
        }

        Console.Read();
    }
}
输出：
Second member is Yellow
Green
Yellow
Red

6.2 Enum类的扩展方法

有时，项目中需要获取枚举成员的详细描述或中文名称，可以通过Description特性配合自定义的Enum类扩展方法，来方便获取。

public static class EnumHelper
{
　　 // Enum类的扩展方法
    /// <summary>
    /// 获取枚举值上的Description特性的说明
    /// </summary>
    /// <param name="enumValue">枚举值</param>
    /// <returns>特性说明</returns>
    public static string GetEnumDescription(this Enum enumValue)
    {
        if (enumValue == null)
            return string.Empty;
        var field = enumValue.GetType().GetField(enumValue.ToString());
        if (field == null)
            return string.Empty;

        return Attribute.GetCustomAttribute(field, typeof(DescriptionAttribute)) is DescriptionAttribute description
            ? description.Description : field.ToString();
    }
}

enum TrafficLight
{
    [Description("绿色交通灯")]
    Green,
    [Description("黄色交通灯")]
    Yellow,
    [Description("红色交通灯")]
    Red
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine(TrafficLight.Green.GetEnumDescription());
        Console.Read();
    }
}

输出：
绿色交通灯