本教程介紹結構的語法和用法。它還涉及類與結構之間的重大差異。
請參見“結構”示例以下載和生成本教程中討論的示例文件。
此教程包括兩個示例。第一個示例向您展示如何聲明和使用結構,而第二個示例演示向方法傳遞實例時結構和類之間的差異。還向您介紹下列主題:
本示例聲明一個結構,它有三個成員:一個屬性、一個方法和一個私有字段。本示例創建該結構的一個實例,並將其投入使用:
// 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(); } }
The stored value is: 5
結構可能看似類,但存在一些重要差異,應引起注意。首先,類為引用類型,而結構為值類型。使用結構,您可以創建行為類似內置類型的對象,同時享有它們的好處。
在類上調用“新建”(New) 運算符時,它將在堆上進行分配。但是,當實例化結構時,將在堆棧上創建結構。這樣將產生性能增益。而且,您不會像對待類那樣處理對結構實例的引用。您將直接對結構實例進行操作。鑒於此原因,向方法傳遞結構時,結構將通過值傳遞,而不是作為引用傳遞。
本示例展示當向方法傳遞結構時,將傳遞該結構的副本,而傳遞類實例時,將傳遞一個引用。
// 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); } }
a.x = 1 b.x = 5
本示例的輸出表明:當向 classtaker 方法傳遞類實例時,只更改了類字段的值。但是向 structtaker 方法傳遞結構實例並不更改結構字段。這是因為向 structtaker 方法傳遞的是結構的副本,而向 classtaker 方法傳遞的是對類的引用。
結構可以聲明構造函數,但它們必須帶參數。聲明結構的默認(無參數)構造函數是錯誤的。結構成員不能有初始值設定項。總是提供默認構造函數以將結構成員初始化為它們的默認值。
使用 New 運算符創建結構對象時,將創建該結構對象,並且調用適當的構造函數。與類不同的是,結構的實例化可以不使用 New 運算符。如果不使用“新建”(new),那麼在初始化所有字段之前,字段將保持未賦值狀態,且對象不可用。
對於結構,不像類那樣存在繼承。一個結構不能從另一個結構或類繼承,而且不能作為一個類的基。但是,結構從基類對象繼承。結構可實現接口,而且實現方式與類實現接口的方式完全相同。以下是結構實現接口的代碼片段:
interface IImage { void Paint(); } struct Picture : IImage { public void Paint() { // painting code goes here } private int x, y, z; // other struct members }
通過使用屬性可以自定義結構在內存中的布局方式。例如,可以使用 StructLayout(LayoutKind.Explicit) 和 FieldOffset 屬性創建在 C/C++ 中稱為聯合的布局方式。
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; }
在上一個代碼段中,TestUnion
的所有字段都從內存中的同一位置開始。
以下是字段從其他顯式設置的位置開始的另一個示例:
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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 int 字段共享與 lg
相同的內存位置。使用平台調用時,這種結構布局控制很有用。
結構使用簡單,並且有時證明很有用。但要牢記:結構在堆棧中創建,並且您不是處理對結構的引用,而是直接處理結構。每當需要一種將經常使用的類型,而且大多數情況下該類型只是一些數據時,結構可能是最佳選擇。
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