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C# 程序员参考--结构教学文章

来源：长理培训发布时间：2017-08-20 20:19:55

本教程介绍结构的语法和用法。它还涉及类与结构之间的重大差异。

示例文件

请参见“结构”示例以下载和生成本教程中讨论的示例文件。

教程

此教程包括两个示例。第一个示例向您展示如何声明和使用结构，而第二个示例演示向方法传递实例时结构和类之间的差异。还向您介绍下列主题：

结构与类
堆还是堆栈？
构造函数和继承
结构上的属性

示例 1

本示例声明一个结构，它有三个成员：一个属性、一个方法和一个私有字段。本示例创建该结构的一个实例，并将其投入使用：

// 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();



    }



}

输出

The stored value is: 5

结构与类

结构可能看似类，但存在一些重要差异，应引起注意。首先，类为引用类型，而结构为值类型。使用结构，您可以创建行为类似内置类型的对象，同时享有它们的好处。

堆还是堆栈？

在类上调用“新建”(New) 运算符时，它将在堆上进行分配。但是，当实例化结构时，将在堆栈上创建结构。这样将产生性能增益。而且，您不会像对待类那样处理对结构实例的引用。您将直接对结构实例进行操作。鉴于此原因，向方法传递结构时，结构将通过值传递，而不是作为引用传递。

示例 2

本示例展示当向方法传递结构时，将传递该结构的副本，而传递类实例时，将传递一个引用。

// 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);



    }



}

输出

a.x = 1



b.x = 5

代码讨论

本示例的输出表明：当向 classtaker 方法传递类实例时，只更改了类字段的值。但是向 structtaker 方法传递结构实例并不更改结构字段。这是因为向 structtaker 方法传递的是结构的副本，而向 classtaker 方法传递的是对类的引用。

构造函数和继承

结构可以声明构造函数，但它们必须带参数。声明结构的默认（无参数）构造函数是错误的。结构成员不能有初始值设定项。总是提供默认构造函数以将结构成员初始化为它们的默认值。

使用 New 运算符创建结构对象时，将创建该结构对象，并且调用适当的构造函数。与类不同的是，结构的实例化可以不使用 New 运算符。如果不使用“新建”(new)，那么在初始化所有字段之前，字段将保持未赋值状态，且对象不可用。

对于结构，不像类那样存在继承。一个结构不能从另一个结构或类继承，而且不能作为一个类的基。但是，结构从基类对象继承。结构可实现接口，而且实现方式与类实现接口的方式完全相同。以下是结构实现接口的代码片段：

interface IImage



{



    void Paint();



}







struct Picture : IImage



{



    public void Paint()



    {



         // painting code goes here



    }



    private int x, y, z;  // other struct members



}

结构上的属性

通过使用属性可以自定义结构在内存中的布局方式。例如，可以使用StructLayout(LayoutKind.Explicit) 和 FieldOffset 属性创建在 C/C++ 中称为联合的布局方式。

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;



}

在上一个代码段中，TestUnion 的所有字段都从内存中的同一位置开始。

以下是字段从其他显式设置的位置开始的另一个示例：

 
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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 这两个 int 字段共享与 lg 相同的内存位置。使用平台调用时，这种结构布局控制很有用。