Герберт Шилдт - C# 4.0: полное руководство

// 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);

}

}

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 = 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);

}

}

Выполнение этой программы приводит к следующему результату.

а.х 10, b.х 20 а.х 30, b.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 b.

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.

Пакет #: 0, Длина: 512,

Счет #:31243, Сумма: $100.12

Пакет #: 1, Длина: 512,

Счет #: AB4655, Сумма: $354.25

Пакет #: 2, Длина: 512,

Счет #: 8475-09, Сумма: $9,800.00

Структура PacketHeaderоказывается 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 PacketHeaderне влечет за собой никаких дополнительных издержек, связанных со ссылками на объекты, что весьма характерно для класса. Следовательно, структуру PacketHeaderможно использовать для записи любой транзакции, не снижая эффективность данного процесса.

Любопытно, что в C++ также имеются структуры и используется ключевое слово struct. Но эти структуры отличаются от тех, что имеются в С#. Так, в C++ структура относится к типу класса, а значит, структура и класс в этом языке практически равноценны и отличаются друг от друга лишь доступом по умолчанию к их членам, которые оказываются закрытыми для класса и открытыми для структуры. А в C# структура относится к типу значения, тогда как класс — к ссылочному типу.