Структуры

Как вам должно быть уже известно, классы относятся к ссылочным типам данных. Это означает, что объекты конкретного класса доступны по ссылке, в отличие от значений простых типов, доступных непосредственно. Но иногда прямой доступ к объектам как к значениям простых типов оказывается полезно иметь, например, ради повышения эффективности программы. Ведь каждый доступ к объектам (даже самым мелким) по ссылке связан с дополнительными издержками на расход вычислительных ресурсов и оперативной памяти. Для разрешения подобных затруднений в C# предусмотрена структура, которая подобна классу, но относится к типу значения, а не к ссылочному типу данных.

struct имя: интерфейсы

{

// объявления членов

}

Одни структуры не могут наследовать другие структуры и классы или служить в качестве базовых для других структур и классов. (Разумеется, структуры, как и все остальные типы данных в С#, наследуют класс object.) Тем не менее в структуре можно реализовать один или несколько интерфейсов, которые указываются после имени структуры списком через запятую. Как и у классов, у каждой структуры имеются свои члены: методы, поля, индексаторы, свойства, операторные методы и события. В структурах допускается также определять конструкторы, но не деструкторы. В то же время для структуры нельзя определить конструктор, используемый по умолчанию (т.е. конструктор без параметров). Дело в том, что конструктор, вызываемый по умолчанию, определяется для всех структур автоматически и не подлежит изменению. Такой конструктор инициализирует поля структуры значениями, задаваемыми по умолчанию. А поскольку структуры не поддерживают наследование, то их члены нельзя указывать как abstract, virtual или protected.

Объект структуры может быть создан с помощью оператора new таким же образом, как и объект класса, но в этом нет особой необходимости. Ведь когда используется оператор new, то вызывается конструктор, используемый по умолчанию. А когда этот оператор не используется, объект по-прежнему создается, хотя и не инициализируется. В этом случае инициализацию любых членов структуры придется выполнить вручную.

В приведенном ниже примере программы демонстрируется применение структуры для хранения информации о книге.

// Продемонстрировать применение структуры.

using System;

//Определить структуру

struct Book

{

public string Author;

public string Title;

public int Copyright;

public Book(string a, string t, int c)

{

Author = a;

Title = t;

Copyright = c;

}

}

// Продемонстрировать применение структуры Book.

class StructDemo

{

static void Main()

{

Book book1 = new Book("Герберт Шилдт", "Полный справочник пo C# 4.0", 2010);

// вызов явно заданного конструктора

Book book2 = new Book(); // вызов конструктора по умолчанию

Book book3; // конструктор не вызывается

Console.WriteLine(book1.Author + ", " + book1.Title + ", (c) " + book1.Copyright);

Console.WriteLine();

if (book2.Title == null)

Console.WriteLine("Член book2.Title пуст.");

// А теперь ввести информацию в структуру book2.

book2.Title = "О дивный новый мир";

book2.Author = "Олдос Хаксли";

book2.Copyright = 1932;

Console.Write("Структура book2 теперь содержит:\n");

Console.WriteLine(book2.Author + ", " + book2.Title + ", (c) " + book2.Copyright);

Console.WriteLine();

// Console.WriteLine(ЬоокЗ.Title); // неверно, этот член структуры

// нужно сначала инициализировать

book3.Title = "Красный шторм";

Console.WriteLine(book3.Title); // теперь верно

}

}

Когда одна структура присваивается другой, создается копия ее объекта. В этом заключается одно из главных отличий структуры от класса. Как пояснялось ранее в этой книге, когда ссылка на один класс присваивается ссылке на другой класс, в итоге ссылка в левой части оператора присваивания указывает на тот же самый объект, что и ссылка в правой его части. А когда переменная одной структуры присваивается переменной другой структуры, создается копия объекта структуры из правой части оператора присваивания. Рассмотрим в качестве примера следующую программу.

//скопировать структуру

using System;

//определить структуру

struct MyStruct

{

public int x;

}

//продемонстрировать присваивание структуры

class StructAssignment

{

static void Main()

{

MyStruct a;

MyStruct b;

a.x = 10;

b.x = 20;

Console.WriteLine("a.x {0}, b.x {1}", a.x, b.x);

a = b;

b.x = 30;

Console.WriteLine("a.x {0}, b.x {1}", a.x, b.x);

}

}

а.х 10, b.x 20

a.x 20, b.x 30

Как показывает приведенный выше результат, после присваивания

а = b;

переменные структуры а и b по-прежнему остаются совершенно обособленными, т.е. переменная а не указывает на переменную b и никак не связана с ней, помимо того, что она содержит копию значения переменной b. Ситуация была бы совсем иной, если бы переменные а и b были ссылочного типа, указывая на объекты определенного класса. В качестве примера ниже приведен вариант предыдущей программы, где демонстрируется присваивание переменных ссылки на объекты определенного класса.

// Использовать ссылки на объекты определенного класса.

using System;

// Создать класс.

class MyClass

{

public int x;

}

// Показать присваивание разных объектов данного класса.

class ClassAssignment

{

static void Main()

{

MyClass a = new MyClass();

MyClass b = new MyClass();

a.x = 10;

b.x = 20;

Console.WriteLine("a.x {0}, b.x {1}", a.x, b.x);

a = b;

b.x = 30;

Console.WriteLine("а.х {0}, b.x {1}", a.x, b.x);

}

}

а.х 10, b.x 20

а.х 30, b.x 30