编程小知识之 struct 构造函数(C#)

小鱼儿 2024-04-17 20:14 82阅读 0赞

> 本文简单介绍了 C\# 中 struct 构造函数的一些知识~

struct(结构) 类型在 C\# 中属于值类型(value type),其构造函数有一些限制:

*  struct 有参构造函数中必须为所有成员(包括[自动实现的属性][Link 1],后面对于这点的说明从略)赋值

举个例子:

public struct Value
    {
        public int Value1 { get; }
        private int Value2;
    
        public Value(int value1, int value2)
        {
            Value1 = value1;
            Value2 = value2;
        }
    }

上述代码中,我们在 Value 结构的有参构造函数中对其所有的成员进行了赋值,否则就会产生编译错误:

public struct Value
    {
        public int Value1 { get; }
        private int Value2;
    
        public Value(int value1, int value2)
        {
            Value1 = value1;
            // cause error here ...
            //Value2 = value2;
        }
    }

有时候,我们可能仅希望在 struct 的有参构造函数中初始化某些成员,其他的成员保持其默认值即可,怎么办呢?

方法其实挺简单,在有参构造函数中首先调用无参构造函数即可:

public struct Value
    {
        public int Value1 { get; }
        private int Value2;
    
        // call parameterless constructor first
        public Value(int value1) : this()
        {
            Value1 = value1;
        }
    }

*  struct 中 **不能** 定义无参构造函数 !

根据此规则,你不能定义一个 struct 的无参构造函数来定制化成员的初始值:

public struct Value
    {
        public int Value1 { get; }
        private int Value2;
    
        // cause error here ...
        public Value()
        {
            Value1 = 1;
            Value2 = 1;
        }
    }

可见 struct 成员的默认值不能进行定制,所以[对象初始化][Link 2]对于 struct 的成员也不适用:

public struct Value
    {
        public int Value1 { get; }
        // cause error here ...
        private int Value2 = 1;
    
        public Value(int value1, int value2)
        {
            Value1 = value1;
            Value2 = value2;
        }
    }

#### 更进一步 ####

看到这里,不知道你有没有产生一个疑问: 为何 C\# 不支持定义 struct 的无参构造函数呢?

自己对于此也有些疑惑,搜索了一下相关信息,目前是这么理解的:

*  直接的一个原因: [CLR][] 不"支持"

大家都知道, C\# 是基于 CLR 的, 在 CLR 中([IL][]层)其实是支持定义 struct 的无参构造函数的,但是 CLR 并不保证一定能够正确调用 struct 的无参构造函数(更明确的说,就是在某些应该调用 struct 无参构造函数的情况下, CLR 并不会调用 struct 的无参构造函数).

譬如下面的代码:

var values = new Value[1000];

即便你(IL层)定义了 Value 的无参构造函数, CLR 也不会产生对 Value 无参构造函数的调用(正常来讲, Value 的无参构造函数应该被调用 1000 次).

C\# 基于 CLR, 自然也不会支持定义 struct 的无参构造函数了.

*  那进一步的问题是,为何 CLR 不完整支持 struct 的无参构造函数呢?

这个问题的答案我并不确定,但很有可能是基于效率,复杂度等工程因素上的考虑,知晓更多信息的朋友可以分享一下~

#### 参考资料 ####

*  [Why can’t I define a default constructor for a struct in .NET?][Why can_t I define a default constructor for a struct in .NET]
 *  [why structures can not have parameter less constructors?][why structures can not have parameter less constructors]
 *  [Why structure can not declare default constructor in c\#?][Why structure can not declare default constructor in c]

[Link 1]: https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/auto-implemented-properties
[Link 2]: https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/classes-and-structs/how-to-initialize-objects-by-using-an-object-initializer
[CLR]: https://en.wikipedia.org/wiki/Common_Language_Runtime
[IL]: https://en.wikipedia.org/wiki/Common_Intermediate_Language
[Why can_t I define a default constructor for a struct in .NET]: https://stackoverflow.com/questions/333829/why-cant-i-define-a-default-constructor-for-a-struct-in-net
[why structures can not have parameter less constructors]: https://www.codeproject.com/Questions/337658/why-structures-can-not-have-parameter-less-constru
[Why structure can not declare default constructor in c]: https://www.quora.com/Why-structure-can-not-declare-default-constructor-in-c