C# 4.0 полное руководство - 2011 - Герберт Шилдт

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 bookl = new Book("Герберт Шилдт",

"Полный справочник ho C# 4.0",

2010); // вызов явно заданного конструктора Book book2 = new Book(); // вызов конструктора по умолчанию Book ЬоокЗ; // конструктор не вызывается

Console.WriteLine(bookl.Author + ", " +

bookl.Title + ",    (c)    "    +    bookl.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

ЬоокЗ.Title = "Красный шторм";

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

}

}

При выполнении этой программы получается следующий результат.

Герберт Шилдт, Полный справочник по C# 4.0,    (с) 2010

Член book2.Title пуст.

Структура Ьоок2 теперь содержит:

Олдос Хаксли, О дивный новый мир, (с) 1932

Красный шторм

Как демонстрирует приведенный выше пример программы, структура может быть инициализирована с помощью оператора new для вызова конструктора или же путем простого объявления объекта. Так, если используется оператор new, то поля структуры инициализируются конструктором, вызываемым по умолчанию (в этом случае во всех полях устанавливается задаваемое по умолчанию значение), или же конструктором, определяемым пользователем. А если оператор new не используется, как это имеет место для структуры ЬоокЗ, то объект структуры не инициализируется, а его поля должны быть установлены вручную перед тем, как пользоваться данным объектом.

Когда одна структура присваивается другой, создается копия ее объекта. В этодо 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;

11 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);

}

}

Вот к какому результату приводит выполнение этой программы.

а.х 10, b.x 20 а.х 20, b.x 30

Как показывает приведенный выше результат, после присваивания

а = Ь;

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 Ь. 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}", а.х, Ь.х);

}

}

Выполнение этой программы приводит к следующему результату.

а.х 10, Ь.х 20 а.х 30, Ь.х 30

Как видите, после того как переменная b будет присвоена переменной а, обе переменные станут указывать на один и тот же объект, т.е. на тот объект, на который первоначально указывала переменная Ь.

О назначении структур

В связи с изложенным выше возникает резонный вопрос: зачем в C# включена структура, если она обладает более скромными возможностями, чем класс? Ответ на этот вопрос заключается в повышении эффективности и производительности программ. Структуры относятся к типам значений, и поэтому ими можно оперировать непосредственно, а не по ссылке. Следовательно, для работы со структурой вообще не требуется переменная ссылочного типа, а это означает в ряде случаев существенную экономию оперативной памяти. Более того, работа со структурой не приводит к ухудшению производительности, столь характерному для обращения к объекту класса. Ведь доступ к структуре осуществляется непосредственно, а к объектам — по ссылке, поскольку классы относятся к данным ссылочного типа. Косвенный характер доступа к объектам подразумевает дополнительные издержки вычислительных ресурсов на каждый такой доступ, тогда как обращение к структурам не влечет за собой подобные издержки. И вообще, если нужно просто сохранить группу связанных вместе данных, не требующих наследования и обращения по ссылке, то с точки зрения производительности для них лучше выбрать структуру.

Ниже приведен еще один пример, демонстрирующий применение структуры на практике. В этом примере из области электронной коммерции имитируется запись транзакции. Каждая такая транзакция включает в себя заголовок пакета, содержащий номер и длину пакета. После заголовка следует номер счета и сумма транзакции. Заголовок пакета представляет собой самостоятельную единицу информации, и поэтому он организуется в отдельную структуру, которая затем используется для создания записи транзакции или же информационного пакета любого другого типа.

// Структуры удобны для группирования небольших объемов данных, using System;

// Определить структуру пакета, struct PacketHeader {

public uint PackNum; // номер пакета public ushort PackLen; // длина пакета }

// Использовать структуру PacketHeader для создания записи транзакции    (

// в сфере электронной коммерции, class Transaction {

static uint transacNum = 0;

PacketHeader ph; // ввести структуру PacketHeader в класс Transaction string accountNum; double amount;

public Transaction(string acc, double val) {

// создать заголовок пакета

ph.PackNum = transacNum++;

ph.PackLen =512; // произвольная длина

accountNum = acc; amount = val;

}

// Сымитировать транзакцию, public void sendTransaction()    {

Console.WriteLine("Пакет #: " + ph.PackNum +

", Длина: " + ph.PackLen +

",n Счет #: " + accountNum +

", Сумма: {0:C}n", amount);

}

}

// Продемонстрировать применение структуры в виде пакета транзакции, class PacketDemo { static void Main() {

Transaction t = new Transaction("31243", -100.12);

Transaction t2 = new Transaction("AB4655", 345.25);

Transaction t3 = new Transaction ("8475-09", 9800.00);

t.sendTransaction (); t2.sendTransaction (); t3.sendTransaction ();

}

}

Вот к какому результату может привести выполнение этого кода.

Счет #: 8475-09, Сумма: $9,800.00

Структура PacketHeader оказывается вполне пригодной для формирования заголовка пакета транзакции, поскольку в ней хранится очень небольшое количество данных, не используется наследование и даже не содержатся методы. Кроме того, работа со структурой PacketHeader не влечет за собой никаких дополнительных издержек, связанных со ссылками на объекты, что весьма характерно для класса. Следовательно, структуру PacketHeader можно использовать для записи любой транзакции, не снижая эффективность данного процесса.