在本文中,我们使用C#中的结构类型。
结构类型
结构是一种值类型。该类型是用struct
关键字定义的。结构类似于类。结构旨在表示轻量级对象,例如Point
、Rectangle
、Color
等。在许多情况下,结构可能比类更有效。结构是值类型,是在堆栈上创建的。请注意,int
、bool
、float
等原始数据类型在技术上属于struct
类型。
所有struct
类型都继承自System.ValueType
并进一步继承自System.Object
。结构从来都不是抽象的,它们总是隐式密封的。所以结构类型不支持继承。因此,不能将struct
数据成员声明为受保护。struct
定义不允许使用abstract和sealed修饰符。struct
不允许声明无参数构造函数。
结构还可以包含构造函数、常量、字段、方法、属性、索引器、运算符、事件和嵌套类型。但是,如果我们需要实现更多这些功能,我们可能会考虑使用类来代替。结构可以实现接口。struct
可以用作nullable
类型,并且可以分配一个null值。
C#结构简单示例
以下示例创建了一个简单的结构。
var p = new Point(2, 5); Console.WriteLine(p); public struct Point { private int x; private int y; public Point(int x, int y) { this.x = x; this.y = y; } public override string ToString() { return $"Point x:{x}, y:{y}"; } }
该示例创建了一个Point
结构。点也可以用一个类来表示,但是使用struct
我们效率更高;尤其是当我们处理很多点时。
var p = new Point(2, 5); Console.WriteLine(p);
我们创建Point
结构并调用它的ToString
方法。
public struct Point { ... }
结构是用struct
关键字声明的。
public override string ToString() { return $"Point x:{x}, y:{y}"; }
struct
类型不支持继承。但是我们可以对方法使用override
关键字,struct
类型从中隐式继承。ToString
方法就是这种情况。
$ dotnet run Point x:2, y:5
没有新关键字
可以在不使用new
关键字的情况下创建struct
类型的实例。
Person p; p.name = "Jane"; p.age = 17; Console.WriteLine($"{p.name} is {p.age} years old"); public struct Person { public string name; public int age; }
我们有一个包含两个公共成员的Person
结构。
Person p;
首先我们声明一个Person
结构。
p.name = "Jane"; p.age = 17;
稍后我们用一些数据初始化结构。
$ dotnet run Jane is 17 years old
C#struct自动实现的属性
我们可以将自动实现的属性与结构类型一起使用。
var p1 = new Person("John Doe", "gardener"); Console.WriteLine(p1); var p2 = new Person("Roger Roe", "driver"); Console.WriteLine(p2); public struct Person { public Person(string name, string occupation) { this.Name = name; this.Occupation = occupation; } public string Name { get; set; } public string Occupation { get; set; } public override string ToString() { return $"{Name} is a(n) {Occupation}"; } }
在程序中,我们有一个Person
结构类型,它具有自动实现的Name
和Occupation
属性。
public string Name { get; set; } public string Occupation { get; set; }
get
和set
关键字用于创建自动实现的属性。我们有更简洁易读的代码。
C#只读结构
使用readonly
修饰符,我们可以创建一个不可变的结构类型。只读结构的所有成员都必须是只读的。字段成员也可以使用readonly
修饰符,而自动属性也可以使用init
关键字。
var p = new Point(3, 7); Console.WriteLine(p); public readonly struct Point { public Point(double x, double y) { X = x; Y = y; } public double X { get; init; } public double Y { get; init; } public override string ToString() { return $"({X}, {Y})"; } }
在示例中,我们创建了一个点。Point
结构有两个只读属性:X
和Y
。
public double X { get; init; } public double Y { get; init; }
init
关键字创建一个init-onlysetter。它仅在对象构建期间为属性赋值。这加强了不变性。
C#结构是值类型
结构类型是值类型。它们是在堆栈上创建的。创建值类型时,仅分配内存中的一个空间来存储该值。值类型的赋值会复制该值。
var p1 = new Person("Beky", 18); var p2 = p1; Console.WriteLine(p2); p2.Name = "Jane"; p2.Age = 17; Console.WriteLine(p2); Console.WriteLine(p1); public struct Person { public Person(string name, int age) : this() { this.Name = name; this.Age = age; } public string Name { get; set; } public int Age { get; set; } public override string ToString() { return $"{Name} is {Age} years old"; } }
我们有一个包含两个数据成员的Person
结构。我们有一个双参数构造函数,我们还使用了自动属性。
var p1 = new Person("Beky", 18); var p2 = p1;
这里我们创建了一个struct
。然后将创建的struct
分配给另一个struct
。我们创建结构的副本。
p2.Name = "Jane"; p2.Age = 17;
我们更改第二个结构的数据。第一个不受影响,因为我们处理原始struct
类型的副本。
public string Name { get; set; } public int Age { get; set; }
自动属性可用于struct
类型。
$ dotnet run Beky is 18 years old Jane is 17 years old Beky is 18 years old
原始类型是结构
int
、float
或bool
等原始数据类型是底层结构。这不同于C++或Java等语言。
float x = 12.3f; int y = 34; bool z = false; Console.WriteLine(x.GetType()); Console.WriteLine(y.GetType()); Console.WriteLine(z.GetType());
我们有三个变量:一个float、一个int
和一个bool
。我们对每个变量调用GetType
方法。
Console.WriteLine(x.GetType());
我们对浮点值调用GetType
方法。每个结构都隐式继承自包含GetType
方法的System.ValueType
类。
$ dotnet run System.Single System.Int32 System.Boolean
在本文中,我们介绍了C#中的结构类型。
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