C# 结构体
最后修改于 2023 年 7 月 5 日
在本文中，我们将使用 C# 中的结构体类型。
结构体类型
结构体是一种值类型。该类型使用 struct 关键字定义。结构体类似于类。结构体旨在表示轻量级对象，例如 Point、Rectangle、Color 等。在许多情况下，结构体可能比类更有效率。结构体是值类型，并在堆栈上创建。请注意，像 int、bool、float 这样的原始数据类型在技术上都是 struct 类型。
所有 struct 类型都继承自 System.ValueType，并进一步继承自 System.Object。结构体永远不会是抽象的，并且总是隐式密封的。因此，结构体类型不支持继承。因此，struct 数据成员不能声明为 protected。抽象和密封修饰符不允许用于 struct 定义。struct 不允许声明无参数构造函数。
结构体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特性，我们可能需要考虑使用类来代替。结构体可以实现接口。struct 可以用作 nullable 类型，并且可以被赋予 null 值。
C# 结构体简单示例
以下示例创建一个简单的结构体。
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}";
}
}
该示例创建一个 Point 结构体。该点也可以用类来表示，但是使用 struct 我们可以更有效率；特别是，当我们处理大量点时。
var p = new Point(2, 5); Console.WriteLine(p);
我们创建 Point 结构体并调用其 ToString 方法。
public struct Point
{
...
}
该结构体使用 struct 关键字声明。
public override string ToString()
{
return $"Point x:{x}, y:{y}";
}
struct 类型不支持继承。但是，我们可以使用 override 关键字来覆盖该 struct 类型隐式继承的方法。 ToString 方法就是这种情况。
$ dotnet run Point x:2, y:5
没有 new 关键字
可以创建 struct 类型的实例，而无需使用 new 关键字。
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 Person 结构体，其中包含两个公共成员。
Person p;
首先，我们声明一个 Person 结构体。
p.name = "Jane"; p.age = 17;
稍后，我们使用一些数据初始化该结构体。
$ dotnet run Jane is 17 years old
C# 结构体自动实现的属性
我们可以将自动实现的属性与结构体类型一起使用。
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}";
}
}
在该程序中，我们有一个 Person 结构体类型，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。我们有更简洁和可读的代码。
C# 只读结构体
使用 readonly 修饰符，我们可以创建不可变的结构体类型。只读结构体的所有成员都必须是只读的。字段成员也使用 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})";
}
}
在该示例中，我们创建一个点。 Point 结构体具有两个只读属性：X 和 Y。
public double X { get; init; }
public double Y { get; init; }
init 关键字创建一个 init-only setter。它仅在对象构造期间为属性分配一个值。这强制执行不变性。
C# 结构体是值类型
结构体类型是值类型。它们在堆栈上创建。创建值类型时，仅分配一个内存空间来存储该值。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 Person 结构体，其中包含两个数据成员。我们有一个双参数构造函数，并且我们还使用自动属性。
var p1 = new Person("Beky", 18);
var p2 = p1;
在这里，我们创建一个 struct。然后，将创建的 struct 分配给另一个 struct。我们创建了该结构体的副本。
p2.Name = "Jane"; p2.Age = 17;
我们更改第二个结构体的数据。第一个结构体不受影响，因为我们处理的是原始 struct 类型的副本。
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
自动属性可以在 struct 类型中使用。
$ dotnet run Beky is 18 years old Jane is 17 years old Beky is 18 years old
原始类型是结构体
像 int、float 或 bool 这样的原始数据类型在底层都是结构体。这与 C++ 或 Java 等语言不同。
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。我们对它们中的每一个都调用 GetType 方法。
Console.WriteLine(x.GetType());
我们对 float 值调用 GetType 方法。每个结构体都隐式地继承自包含 GetType 方法的 System.ValueType 类。
$ dotnet run System.Single System.Int32 System.Boolean
来源
在本文中，我们介绍了 C# 中的 struct 类型。
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