C# 程式員參考--結構教程

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　　此教程包括兩個樣本。第一個樣本向您展示如何聲明和使用結構，而第二個樣本示範向方法傳遞執行個體時結構和類之間的差異。還向您介紹下列主題：

• 結構與類
• 堆還是堆棧？
• 建構函式和繼承
• 結構上的屬性

樣本 1

　　本樣本聲明一個結構，它有三個成員：一個屬性、一個方法和一個私人欄位。本樣本建立該結構的一個執行個體，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();
    }
}

輸出

The stored value is: 5

結構與類

　　結構可能看似類，但存在一些重要差異，應引起注意。首先，類為參考型別，而結構為實值型別。使用結構，您可以建立行為類似內建類型的對象，同時享有它們的好處。

堆還是堆棧？

　　在類上調用“建立”(New) 運算子時，它將在堆上進行分配。但是，當執行個體化結構時，將在堆棧上建立結構。這樣將產生效能增益。而且，您不會像對待類那樣處理對結構執行個體的引用。您將直接對結構執行個體進行操作。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。

樣本 2

　　本樣本展示當向方法傳遞結構時，將傳遞該結構的副本，而傳遞類執行個體時，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);
    }
}

輸出

a.x = 1b.x = 5

代碼討論

　　本樣本的輸出表明：當向 classtaker 方法傳遞類執行個體時，只更改了類欄位的值。但是向 structtaker 方法傳遞結構執行個體並不更改結構欄位。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。

建構函式和繼承

　　結構可以聲明建構函式，但它們必須帶參數。聲明結構的預設（無參數）建構函式是錯誤的。結構成員不能有初始值設定項。總是提供預設建構函式以將結構成員初始化為它們的預設值。

　　使用 New 運算子建立結構對象時，將建立該結構對象，並且調用適當的建構函式。與類不同的是，結構的執行個體化可以不使用 New 運算子。如果不使用“建立”(new)，那麼在初始化所有欄位之前，欄位將保持未賦值狀態，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。結構可實現介面，而且實現方式與類實現介面的方式完全相同。以下是結構實現介面的程式碼片段：interface IImage
{
    void Paint();
}

struct Picture : IImage
{
    public void Paint()
    {
         // painting code goes here
    }
    private int x, y, z;  // other struct members
}

結構上的屬性

　　通過使用屬性可以自訂結構在記憶體中的布局方式。例如，可以使用 StructLayout(LayoutKind.Explicit) 和 FieldOffset 屬性建立在 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;
}

　　在上一個程式碼片段中，TestUnion 的所有欄位都從記憶體中的同一位置開始。

　　以下是欄位從其他顯式設定的位置開始的另一個樣本：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 欄位共用與 lg 相同的記憶體位置。使用平台叫用時，這種結構布局控制很有用。

結束語

　　結構使用簡單，並且有時證明很有用。但要牢記：結構在堆棧中建立，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資料時，結構可能是最佳選擇。