C#图解教程 第十章 结构

结构

什么是结构
结构是值类型
对结构赋值
构造函数和析构函数

实例构造函数
静态构造函数
构造函数和析构函数小结

字段初始化语句是不允许的
结构是密封的
装箱和拆箱
结构作为返回值和参数

关于结构的其他信息

结构

什么是结构

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结构是程序员定义的数据类型，与类非常相似。它们有数据成员和函数成员。结构与类的重要区别是：

• 类是引用类型而结构是值类型
• 结构是隐式密封的，这意味着它们不能被派生

声明结构的语法与声明类相似

关键字
  ↓
struct SturctName
{
    MemberDeclarations
}

例：Point结构

struct Point
{
    public int X;
    public int Y;
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        Point first,second,third;
        first.X=;first.Y=;
        second.X=;second.Y=;
        third.X=first.X+second.X;
        third.Y=first.Y+second.Y;
        Console.WriteLine("first:  {0},{1}",first.X,first.Y);
        Console.WriteLine("second:  {0},{1}",second.X,second.Y);
        Console.WriteLine("third:  {0},{1}",third.X,third.Y);
    }
}

结构是值类型

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和所有值类型一样，结构类型变量含有自己的数据。因此：

• 结构类型变量不能为null
• 两个结构变量不能引用同一对象

例：结构变量的内存安排

class CSimple
{
    public int X;
    public int Y;
}
struct Simple
{
    public int X;
    public int Y;
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        var cs=new CSimple();
        var ss=new Simple();
        ...
    }
}

对结构赋值

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把一个结构赋值给另一个结构，就将一个结构的值复制给另一个结构。这和复制类变量不同，复制类变量时只复制引用。
例：结构变量赋值与类变量赋值的区别

class CSimple
{
    public int X;
    public int Y;
}
struct Simple
{
    public int X;
    public int Y;
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        CSimple cs1=new CSimple(),cs2=null;
        Simple ss1=new Simple(),ss2=new Simple();
        cs1.X=ss1.X=;
        cs1.Y=ss1.Y=;
        cs2=cs1;
        ss2=ss1;
    }
}

构造函数和析构函数

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结构可以有实例构造函数和静态构造函数，但不允许有析构函数。

实例构造函数

语言隐式地为每个结构提供一个无参构造函数。这个构造函数把结构的每个成员设置为该类型的默认值。值成员设置成它们的默认值，引用成员设置为null。
例：带参数的构造函数

struct Simple
{
    public int X;
    public int Y;
    public Simple(int a,int b)
    {
        X=a;
        Y=b;
    }
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        var s1=new Simple();
        var s2=new Simple(,);
        Console.WriteLine("{0},{1}",s1.X,s1.Y);
        Console.WriteLine("{0},{1}",s2.X,s2.Y);
    }
}

也可以不是用new运算符创建结构实例，然而这样做，有一些限制：

• 在显式设置数据成员后，才能使用它们的值
• 在对所有数据成员赋值后，才能调用任何函数成员

例：不用new创建结构实例

struct Simple
{
    public int X;
    public int Y;
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        Simple s1,s2;
        Console.WriteLine("{0},{1}",s1.X,s1.Y);  //编译错误
                                     ↑     ↑
                                      还未赋值
        s2.X=;
        s2.Y=;
        Console.WriteLine("{0},{1}",s2.X,s2.Y);  //没错误
    }
}

静态构造函数

与类相似，结构的静态构造函数创建并初始化静态数据成员，而且不能引用实例成员。
以下两种行为发生前，会调用静态构造函数

• 调用显式声明的构造函数
• 引用结构的静态成员

构造函数和析构函数小结

字段初始化语句是不允许的

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在结构中字段初始化语句是不允许的。

struct Simple
{
    public int x=;  //编译错误
    public int y=;  //编译错误
}

结构是密封的

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结构总是隐式密封的，因此，不能从它们派生其他结构。
结构不支持继承，所以下列修饰符不能用于结构声明：

• protected
• internal
• abstract
• virtual

结构都派生自System.ValueType，System.ValueType派生自object。
两个可以用于结构成员并与继承相关的关键字是new和override，当创建一个和基类System.ValueType的成员有相同名称的成员时使用它们。

装箱和拆箱

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如同其他值类型数据，如果想将一个结构实例作为引用类型对象，必须创建装箱（boxing）副本。装箱的过程就是制作值类型变量的引用类型副本。装箱和拆箱（unboxing）在第16章详述。
6个重要的.NET概念: - 堆栈，堆，值类型，引用类型，装箱和拆箱

结构作为返回值和参数

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结构可以作为返回值和参数

• 返回值 当结构作为返回值时，将创建它的副本并从函数成员返回
• 值参数 当结构作为值参数时，将创建实参结构的副本。该副本用于方法的执行中
• ref和out参数 若把一个结构用作ref或out参数，传入方法的是结构的引用，这样就可以修改其数据成员

关于结构的其他信息

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对于结构进行分配比创建类的实例开销小，所以使用结构替代类有时可以提高性能，但要注意到装箱和拆箱的高代价。
关于结构，需要知道的最后一些事情如下：

• 预定义简单类型（int、short、long等等），尽管在.NET和C#中被视为原始类型，它们实际上在.NET中都实现为结构
• 可以使用与声明分部类相同的方法声明分部结构，如第6章所述。

结构和类一样，可以实现接口。接口将在第15章阐述。