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16 Estruturas

16.1 Generalidades

Structs são semelhantes a classes na medida em que representam estruturas de dados que podem conter membros de dados e membros de funções. No entanto, ao contrário das classes, as structs são tipos de valor e não requerem alocação na heap. Uma variável de um struct tipo contém diretamente os dados do struct, enquanto uma variável de um tipo de classe contém uma referência aos dados, este último conhecido como um objeto.

Nota: As estruturas são particularmente úteis para pequenas estruturas de dados que têm semântica de valor. Números complexos, pontos em um sistema de coordenadas ou pares chave-valor em um dicionário são bons exemplos de estruturas. A chave para essas estruturas de dados é que elas têm poucos membros de dados, que não exigem o uso de herança ou semântica de referência, em vez disso, podem ser convenientemente implementadas usando semântica de valor onde a atribuição copia o valor em vez da referência. Nota final

Conforme descrito no §8.3.5, os tipos simples fornecidos pelo C#, como int, doublee bool, são, na verdade, todos os tipos struct.

16.2 Declarações de estrutura

16.2.1 Generalidades

Um struct_declaration é um type_declaration (§14.7) que declara uma nova estrutura:

struct_declaration
    : attributes? struct_modifier* 'ref'? 'partial'? 'struct'
      identifier type_parameter_list? struct_interfaces?
      type_parameter_constraints_clause* struct_body ';'?
    ;

Um struct_declaration consiste num conjunto opcional de atributos (§22), seguido por um conjunto opcional de struct_modifiers (§16.2.2), seguido por um modificador opcional ref (§16.2.3), seguido por um modificador parcial opcional (§15.2.7), seguido pela palavra-chave struct e um identificador que nomeia a estrutura, seguido por uma especificação opcional de lista_de_parâmetros_de_tipo (§15.2.3), seguido por uma especificação opcional de interfaces_de_estrutura (§16.2.5), seguido por uma especificação opcional de cláusulas_de_restrições_de_parâmetros_de_tipo (§15.2.5), seguido por um corpo_de_estrutura (§16.2.6), opcionalmente seguido de ponto e vírgula.

Uma declaração de struct não deverá fornecer type_parameter_constraints_clauses a menos que forneça também uma type_parameter_list.

Uma declaração struct que fornece um type_parameter_list é uma declaração struct genérica. Além disso, qualquer struct aninhado dentro de uma declaração de classe genérica ou uma declaração de struct genérica ela própria constitui uma declaração de struct genérica, uma vez que os argumentos de tipo para o tipo que contém devem ser fornecidos para criar um tipo construído (§8.4).

Uma declaração de struct que inclua uma ref palavra-chave não deve ter uma parte de struct_interfaces.

16.2.2 Modificadores de estrutura

Um struct_declaration pode, opcionalmente, incluir uma sequência de struct_modifiers:

struct_modifier
    : 'new'
    | 'public'
    | 'protected'
    | 'internal'
    | 'private'
    | 'readonly'
    | unsafe_modifier   // unsafe code support
    ;

unsafe_modifier (§23.2) só está disponível em código não seguro (§23).

É um erro em tempo de compilação para o mesmo modificador aparecer várias vezes em uma declaração struct.

Com exceção de readonly, os modificadores de uma declaração de struct têm o mesmo significado que os de uma declaração de classe (§15.2.2).

O readonly modificador indica que o struct_declaration declara um tipo cujas instâncias são imutáveis.

Uma struct somente leitura tem as seguintes restrições:

  • Cada um dos seus campos de instância também deve ser declarado readonly.
  • Não deverá declarar quaisquer eventos do tipo campo (§15.8.2).

** Quando uma instância de uma struct de readonly é passada para um método, essa instância this é tratada como um argumento/parâmetro de entrada, que não permite acesso de gravação a quaisquer campos de instância, a menos que o acesso seja feito por construtores.

16.2.3 Modificador de ref

O ref modificador indica que o struct_declaration declara um tipo cujas instâncias são alocadas na pilha de execução. Esses tipos são chamados tipo ref struct. O ref modificador declara que as instâncias podem conter campos ref-like e não devem ser copiadas fora de seu contexto seguro (§16.4.15). As regras para determinar o contexto seguro de uma estrutura de referência são descritas no §16.4.15.

É um erro em tempo de compilação se um tipo ref struct for usado em qualquer um dos seguintes contextos:

  • Como o tipo de elemento de uma matriz.
  • Como o tipo declarado de um campo de uma classe ou uma estrutura que não tem o ref modificador.
  • Estar encaixado em System.ValueType ou System.Object.
  • Como um argumento de tipo.
  • Como o tipo de um elemento de tupla.
  • Um método assíncrono.
  • Um iterador.
  • Não há conversão de um ref struct tipo para o tipo object ou o tipo System.ValueType.
  • Um ref struct tipo não deve ser declarado para implementar qualquer interface.
  • Um método de instância declarado em object ou em System.ValueType, mas não substituído num tipo ref struct, não deve ser chamado com um recetor desse tipo ref struct.
  • Um método de instância de um ref struct tipo não deve ser capturado pela conversão de grupo de métodos para um tipo delegado.
  • Uma ref struct não deve ser capturada por uma expressão lambda ou por uma função local.

Nota: Um ref struct não deve declarar métodos de instância async nem utilizar uma instrução yield return ou yield break dentro de um método de instância, porque o parâmetro implícito this não pode ser usado nesses contextos. Nota final

Essas restrições garantem que uma variável do tipo ref struct não se refira à memória da pilha que não é mais válida ou a variáveis que não estão mais válidas.

16.2.4 Modificador parcial

O partial modificador indica que esse struct_declaration é uma declaração de tipo parcial. Várias declarações struct parciais com o mesmo nome dentro de um namespace ou declaração de tipo anexa combinam-se para formar uma declaração struct, seguindo as regras especificadas no §15.2.7.

16.2.5 Interfaces Struct

Uma declaração struct pode incluir uma especificação struct_interfaces , caso em que se diz que a struct implementa diretamente os tipos de interface fornecidos. Para um tipo struct construído, incluindo um tipo aninhado declarado dentro de uma declaração de tipo genérico (§15.3.9.7), obtém-se cada tipo de interface implementado substituindo, em cada type_parameter na interface dada, o type_argument correspondente do tipo construído.

struct_interfaces
    : ':' interface_type_list
    ;

O tratamento de interfaces em várias partes de uma declaração struct parcial (§15.2.7) é discutido mais pormenorizadamente no §15.2.4.3.

As implementações de interface são discutidas mais detalhadamente no §18.6.

16.2.6 Corpo estrutural

O struct_body de um struct define os membros do struct.

struct_body
    : '{' struct_member_declaration* '}'
    ;

16.3 Membros da estrutura

Os membros de uma estrutura são compostos pelos elementos introduzidos pelas suas struct_member_declarations e pelos elementos herdados do tipo System.ValueType.

struct_member_declaration
    : constant_declaration
    | field_declaration
    | method_declaration
    | property_declaration
    | event_declaration
    | indexer_declaration
    | operator_declaration
    | constructor_declaration
    | static_constructor_declaration
    | type_declaration
    | fixed_size_buffer_declaration   // unsafe code support
    ;

fixed_size_buffer_declaration (§23.8.2) só está disponível em código não seguro (§23).

Nota: Todos os tipos de class_member_declarations, exceto finalizer_declaration, são também struct_member_declarations. Nota final

Com exceção das diferenças observadas no §16.4, as descrições dos membros da classe fornecidas nos §15.3 a §15.12 também se aplicam aos membros struct.

16.4 Diferenças de classe e estrutura

16.4.1 Generalidades

As estruturas diferem das classes de várias maneiras importantes:

  • Structs são tipos de valor (§16.4.2).
  • Todos os tipos struct herdam implicitamente da classe System.ValueType (§16.4.3).
  • A atribuição a uma variável de um tipo struct cria uma cópia do valor que está sendo atribuído (§16.4.4).
  • O valor padrão de uma struct é o valor produzido pela definição de todos os campos como seu valor padrão (§16.4.5).
  • As operações de encapsulamento (boxing) e desencaixotamento (unboxing) são usadas para converter um tipo de struct para certos tipos de referência (§16.4.6).
  • O significado de this é diferente dentro dos membros da estrutura (§16.4.7).
  • As declarações de campo de instância para uma struct não podem incluir inicializadores variáveis (§16.4.8).
  • Um struct não tem permissão para declarar um construtor de instância sem parâmetros (§16.4.9).
  • Um struct não tem permissão para declarar um finalizador.
  • Declarações de eventos, declarações de propriedade, acessores de propriedade, declarações de indexador e declarações de método têm permissão para ter o modificador readonly, embora isso geralmente não seja permitido para esses mesmos tipos de membros em classes.

16.4.2 Semântica dos valores

Structs são tipos de valor (§8.3) e são consideradas como tendo semântica de valor. As classes, por outro lado, são tipos de referência (§8.2) e dizem ter semântica de referência.

Uma variável de um tipo struct contém diretamente os dados do struct, enquanto uma variável de um tipo de classe contém uma referência a um objeto que contém os dados. Quando um struct B contém um campo de instância do tipo A e A é um tipo struct, é um erro de compilação se A depender de B ou de um tipo construído a partir de B. Um struct Xdepende diretamente de um struct Y se X contém um campo de instância do tipo Y. Dada esta definição, o conjunto completo de structs do qual uma struct depende é o fecho transitivo da relação depende diretamente de.

Exemplo:

struct Node
{
    int data;
    Node next; // error, Node directly depends on itself
}

é um erro porque Node contém um campo de instância de seu próprio tipo. Outro exemplo

struct A { B b; }
struct B { C c; }
struct C { A a; }

é um erro porque cada um dos tipos A, Be C dependem uns dos outros.

Exemplo final

Com classes, é possível que duas variáveis façam referência ao mesmo objeto e, portanto, é possível que operações em uma variável afetem o objeto referenciado pela outra variável. Com structs, cada uma das variáveis tem sua própria cópia dos dados (exceto no caso de parâmetros por referência), e não é possível que as operações em uma afetem a outra. Além disso, exceto quando explicitamente anuláveis (§8.3.12), não é possível que valores de um tipo struct sejam null.

Nota: Se um struct contém um campo de tipo de referência, então o conteúdo do objeto referenciado pode ser alterado por outras operações. No entanto, o valor do campo em si, ou seja, a que objeto ele se refere, não pode ser alterado através de uma mutação de um valor struct diferente. Nota final

Exemplo: Dado o seguinte

struct Point
{
    public int x, y;

    public Point(int x, int y) 
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

class A
{
    static void Main()
    {
        Point a = new Point(10, 10);
        Point b = a;
        a.x = 100;
        Console.WriteLine(b.x);
    }
}

A saída é 10. A atribuição de a para b cria uma cópia do valor e b , portanto, não é afetada pela atribuição a a.x. Em vez disso, tivesse Point sido declarada como uma classe, a saída seria 100 porque a e b faria referência ao mesmo objeto.

Exemplo final

16.4.3 Herança

Todos os tipos de estruturas herdam implicitamente da classe System.ValueType, que, por sua vez, herda da classe object. Uma declaração struct pode especificar uma lista de interfaces implementadas, mas não é possível para uma declaração struct especificar uma classe base.

Os tipos de estrutura nunca são abstratos e são sempre implicitamente selados. Os modificadores abstract e sealed não são permitidos, portanto, numa declaração de estrutura.

Como a herança não é suportada para structs, a acessibilidade declarada de um membro struct não pode ser protected, private protectedou protected internal.

Os membros da função em uma struct não podem ser abstratos ou virtuais, e o override modificador só pode substituir métodos herdados de System.ValueType.

16.4.4 Cessão

A atribuição a uma variável de um tipo struct cria uma cópia do valor que está sendo atribuído. Isso difere da atribuição a uma variável de um tipo de classe, que copia a referência, mas não o objeto identificado pela referência.

Semelhante a uma atribuição, quando uma struct é passada como um parâmetro value ou retornada como resultado de um membro da função, uma cópia da struct é criada. Um struct pode ser passado por referência a um membro da função usando um parâmetro by-reference.

Quando uma propriedade ou indexador de uma struct é o destino de uma atribuição, a expressão de instância associada à propriedade ou ao acesso do indexador deve ser classificada como uma variável. Se a expressão de instância for classificada como um valor, ocorrerá um erro em tempo de compilação. Isto é descrito em mais pormenor no ponto 12.21.2.

16.4.5 Valores padrão

Conforme descrito no §9.3, vários tipos de variáveis são automaticamente inicializados para o seu valor padrão quando são criadas. Para variáveis de tipos de classe e outros tipos de referência, esse valor padrão é null. No entanto, como structs são tipos de valor que não podem ser null, o valor padrão de um struct é o valor produzido definindo todos os campos de tipo de valor como seu valor padrão e todos os campos de tipo de referência como null.

Exemplo: Referindo-se à estrutura declarada Point acima.

Point[] a = new Point[100];

Inicializa cada Point na matriz para o valor obtido ao definir os campos x e y a zero.

Exemplo final

O valor padrão de um struct corresponde ao valor retornado pelo construtor padrão do struct (§8.3.3). Ao contrário de uma classe, uma struct não tem permissão para declarar um construtor de instância sem parâmetros. Em vez disso, cada struct implicitamente tem um construtor de instância sem parâmetros, que sempre retorna o valor resultante da definição de todos os campos para seus valores padrão.

Nota: Structs deve ser projetado para considerar o estado de inicialização padrão um estado válido. No exemplo

struct KeyValuePair
{
    string key;
    string value;

    public KeyValuePair(string key, string value)
    {
        if (key == null || value == null)
        {
            throw new ArgumentException();
        }

        this.key = key;
        this.value = value;
    }
}

O construtor de instância definido pelo usuário protege contra null valores somente quando é explicitamente chamado. Nos casos em que uma KeyValuePair variável está sujeita à inicialização do valor padrão, os key campos e value serão null, e o struct deve estar preparado para lidar com esse estado.

Nota final

16.4.6 Empacotamento e desempacotamento

Um valor de um tipo de classe pode ser convertido em tipo object ou em um tipo de interface que é implementado pela classe simplesmente tratando a referência como outro tipo em tempo de compilação. Da mesma forma, um valor de tipo object ou um valor de um tipo de interface pode ser convertido de volta para um tipo de classe sem alterar a referência (mas, é claro, uma verificação de tipo em tempo de execução é necessária neste caso).

Como structs não são tipos de referência, essas operações são implementadas de forma diferente para tipos struct. Quando um valor de um tipo struct é convertido em determinados tipos de referência (conforme definido no §10.2.9), ocorre uma operação de empacotamento. Da mesma forma, quando um valor de certos tipos de referência (conforme definido no §10.3.7) é convertido de volta para um tipo struct, ocorre uma operação de unboxing. Uma diferença importante em relação às mesmas operações em tipos de classe é que o boxing e o unboxing copiam o valor struct para dentro ou para fora da instância "encaixotada".

Nota: Assim, após uma operação de encapsulamento ou desembrulhar, as alterações feitas no objeto desembrulhado struct não são refletidas no objeto encapsulado struct. Nota final

Para mais detalhes sobre boxe e unboxing, ver §10.2.9 e §10.3.7.

16.4.7 Significado deste

O significado de this em uma estrutura difere do significado de this em uma classe, conforme descrito no §12.8.14. Quando um tipo struct substitui um método virtual herdado de System.ValueType (como Equals, GetHashCode, ou ToString), a invocação do método virtual por meio de uma instância do tipo struct não faz com que ocorra boxe. Isso é verdadeiro mesmo quando o struct é usado como um parâmetro type e a invocação ocorre por meio de uma instância do type parameter type.

Exemplo:

struct Counter
{
    int value;
    public override string ToString() 
    {
        value++;
        return value.ToString();
    }
}

class Program
{
    static void Test<T>() where T : new()
    {
        T x = new T();
        Console.WriteLine(x.ToString());
        Console.WriteLine(x.ToString());
        Console.WriteLine(x.ToString());
    }

    static void Main() => Test<Counter>();
}

A saída do programa é:

1
2
3

Embora seja mau estilo para ToString ter efeitos colaterais, o exemplo demonstra que nenhum boxe ocorreu para as três invocações de x.ToString().

Exemplo final

Da mesma forma, o boxe nunca ocorre implicitamente ao acessar um membro em um parâmetro de tipo restrito quando o membro é implementado dentro do tipo de valor. Por exemplo, suponha que uma interface ICounter contenha um método Increment, que pode ser usado para modificar um valor. Se ICounter for usado como uma restrição, a implementação do método Increment é invocada com uma referência à variável em que Increment foi chamado, nunca uma cópia encaixotada.

Exemplo:

interface ICounter
{
    void Increment();
}

struct Counter : ICounter
{
    int value;

    public override string ToString() => value.ToString();

    void ICounter.Increment() => value++;
}

class Program
{
    static void Test<T>() where T : ICounter, new()
    {
        T x = new T();
        Console.WriteLine(x);
        x.Increment();              // Modify x
        Console.WriteLine(x);
        ((ICounter)x).Increment();  // Modify boxed copy of x
        Console.WriteLine(x);
    }

    static void Main() => Test<Counter>();
}

A primeira chamada para Increment modifica o valor na variável x. Isso não é equivalente à segunda chamada para Increment, que modifica o valor em uma cópia encapsulada do x. Assim, a saída do programa é:

0
1
1

Exemplo final

16.4.8 Inicializadores de campo

Conforme descrito no §16.4.5, o valor padrão de uma struct consiste no valor que resulta da definição de todos os campos de tipo de valor como seu valor padrão e todos os campos de tipo de referência como null. Por esse motivo, um struct não permite que declarações de campo de instância incluam inicializadores variáveis. Esta restrição aplica-se apenas aos campos de instância. Os campos estáticos de uma struct podem incluir inicializadores variáveis.

Exemplo: O seguinte

struct Point
{
    public int x = 1; // Error, initializer not permitted
    public int y = 1; // Error, initializer not permitted
}

está em erro porque as declarações de campo de instância incluem inicializadores variáveis.

Exemplo final

Um field_declaration declarado diretamente dentro de um struct_declaration que possua o struct_modifierreadonly terá o field_modifierreadonly.

16.4.9 Construtores

Ao contrário de uma classe, uma struct não tem permissão para declarar um construtor de instância sem parâmetros. Em vez disso, cada struct implicitamente tem um construtor de instância sem parâmetros, que sempre retorna o valor resultante da definição de todos os campos de tipo de valor para seu valor padrão e todos os campos de tipo de referência para null (§8.3.3). Um struct pode declarar construtores de instância com parâmetros.

Exemplo: Dado o seguinte

struct Point
{
    int x, y;

    public Point(int x, int y) 
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }
}

class A
{
    static void Main()
    {
        Point p1 = new Point();
        Point p2 = new Point(0, 0);
    }
}

As instruções criam um Point com x e y inicializadas em zero.

Exemplo final

Um construtor de instância struct não tem permissão para incluir um inicializador de construtor do formulário base(argument_list), onde argument_list é opcional.

O this parâmetro de um construtor de instância struct corresponde a um parâmetro de saída do tipo struct. Como tal, this deve ser definitivamente atribuído (§9.4) em cada local onde o construtor retorna. Da mesma forma, não pode ser lido (mesmo implicitamente) no corpo do construtor antes de ser definitivamente atribuído.

Se o construtor struct instance especificar um inicializador do construtor, esse inicializador será considerado uma atribuição definida para isso que ocorre antes do corpo do construtor. Portanto, o corpo em si não tem requisitos de inicialização.

Exemplo: Considere a implementação do construtor de instância abaixo:

struct Point
{
    int x, y;

    public int X
    {
        set { x = value; }
    }

    public int Y 
    {
        set { y = value; }
    }

    public Point(int x, int y) 
    {
        X = x; // error, this is not yet definitely assigned
        Y = y; // error, this is not yet definitely assigned
    }
}

Nenhum membro da função de instância (incluindo os acessadores definidos para as propriedades X e Y) pode ser chamado até que todos os campos da estrutura que está sendo construída tenham sido definitivamente atribuídos. Observe, no entanto, que se Point fosse uma classe em vez de uma struct, a implementação do construtor de instância seria permitida. Há uma exceção a isso, e que envolve propriedades implementadas automaticamente (§15.7.4). As regras de atribuição definida (§12.21.2) isentam especificamente a atribuição a uma auto-propriedade de um tipo struct dentro de um construtor de instância desse mesmo tipo struct: tal atribuição é considerada como uma atribuição definida do campo de suporte oculto da auto-propriedade. Assim, é permitido:

struct Point
{
    public int X { get; set; }
    public int Y { get; set; }

    public Point(int x, int y)
    {
        X = x; // allowed, definitely assigns backing field
        Y = y; // allowed, definitely assigns backing field
   }
}

exemplo final]

16.4.10 Construtores estáticos

Os construtores estáticos para structs seguem a maioria das mesmas regras que para classes. A execução de um construtor estático para um tipo struct é acionada pelo primeiro dos seguintes eventos a ocorrer dentro de um domínio de aplicativo:

  • Um membro estático do tipo struct é referenciado.
  • Um construtor explicitamente declarado do tipo struct é chamado.

Nota: A criação de valores padrão (§16.4.5) de tipos struct não aciona o construtor estático. (Um exemplo disso é o valor inicial dos elementos em uma matriz.) Nota final

16.4.11 Propriedades

Um property_declaration (§15.7.1) para uma propriedade de instância em um struct_declaration pode conter o property_modifierreadonly. No entanto, uma propriedade estática não deve conter esse modificador.

É um erro em tempo de compilação tentar modificar o estado de uma variável de instância do tipo struct através de uma propriedade readonly declarada nesse struct.

É um erro em tempo de compilação uma propriedade implementada automaticamente possuir um modificador readonly, ao mesmo tempo que possuir um acessador set.

É um erro em tempo de compilação para uma propriedade implementada automaticamente em um readonly struct ter um set acessador.

Uma propriedade implementada automaticamente declarada dentro de uma readonly struct não precisa ter um readonly modificador, pois seu get método de acesso é implicitamente considerado como de leitura apenas.

É um erro em tempo de compilação ter um readonly modificador em uma propriedade em si, bem como em qualquer um dos seus get e set acessadores.

É um erro em tempo de compilação para uma propriedade ter um modificador somente de leitura em qualquer dos seus acessadores.

Nota: Para corrigir o erro, mova o modificador dos acessadores para a própria propriedade. Nota final

As propriedades implementadas automaticamente (§15.7.4) usam campos de suporte ocultos, que só são acessíveis aos acessadores de propriedade.

Nota: Essa restrição de acesso significa que os construtores em structs contendo propriedades implementadas automaticamente geralmente precisam de um inicializador de construtor explícito onde de outra forma não precisariam de um, para satisfazer o requisito de todos os campos serem definitivamente atribuídos antes que qualquer membro da função seja invocado ou o construtor retorne. Nota final

16.4.12 Métodos

Um method_declaration (§15.6.1) para um método de instância em um struct_declaration pode conter o method_modifierreadonly. No entanto, um método estático não deve conter esse modificador.

É um erro em tempo de compilação tentar modificar o estado de uma variável de estrutura de instância por meio de um método de leitura apenas declarado nessa estrutura.

Embora um método somente leitura possa chamar um irmão, método não somente leitura, ou propriedade ou indexador obter acessador, isso resulta na criação de uma cópia implícita de this como uma medida defensiva.

Um método somente leitura pode chamar uma propriedade irmã ou um acessador de conjunto de indexadores que é somente leitura. Se o acessador de um membro irmão não for explícita ou implicitamente somente leitura, ocorrerá um erro de compilação.

Todos os method_declarations de um método parcial devem ter um readonly modificador, ou nenhum deles deverá ter um.

16.4.13 Indexadores

Um indexer_declaration (§15.9) para um indexador de instância num struct_declaration pode conter o indexer_modifierreadonly.

É um erro em tempo de compilação tentar modificar o estado de uma variável struct de instância através de um indexador de leitura apenas declarado nessa struct.

É um erro em tempo de compilação ter um readonly modificador em um indexador em si, bem como em qualquer um dos seus get ou set acessadores.

É um erro em tempo de compilação que um indexador tenha um modificador só de leitura em todos os seus acessores.

Nota: Para corrigir o erro, mova o modificador dos acessadores para o próprio indexador. Nota final

16.4.14 Eventos

Um event_declaration (§15.8.1) por exemplo, um evento não semelhante a um campo em um struct_declaration pode conter o event_modifierreadonly. No entanto, um evento estático não deve conter esse modificador.

16.4.15 Restrição de contexto seguro

16.4.15.1 Generalidades

Em tempo de compilação, cada expressão é associada a um contexto onde essa instância e todos os seus campos podem ser acessados com segurança, seu contexto seguro. O contexto seguro é um contexto que encerra uma expressão, para o qual é seguro que o valor escape.

Qualquer expressão cujo tipo de tempo de compilação não seja uma estrutura de referência tem um contexto seguro no contexto do chamador.

Uma expressão default, de qualquer tipo, tem um contexto seguro de chamada.

Para qualquer expressão não padrão cujo tipo em tempo de compilação seja um 'ref struct', existe um contexto seguro definido pelas seções seguintes.

O contexto seguro registra para qual contexto um valor pode ser copiado. Dada uma atribuição de uma expressão E1 com um contexto seguro S1, para uma expressão E2 com um contexto seguro S2, ocorre um erro se S2 for um contexto mais amplo que S1.

Existem três valores diferentes de contexto seguro, os mesmos que os valores ref-safe-context definidos para variáveis de referência (§9.7.2): declaration-block, function-member e caller-context. O contexto seguro de uma expressão restringe o seu uso da seguinte forma:

  • Para uma declaração de retorno return e1, o contexto seguro de e1 deve ser o contexto do chamador.
  • Para uma atribuição e1 = e2 , o contexto seguro de e2 deve ser, pelo menos, um contexto tão amplo como o contexto seguro de e1.

Para uma invocação de método, se houver um ref ou out argumento de um ref struct tipo (incluindo o recetor, a menos que o tipo seja readonly), com contexto S1seguro, então nenhum argumento (incluindo o recetor) pode ter um contexto seguro mais restrito do que S1.

16.4.15.2 Parâmetro contexto seguro

Um parâmetro de um tipo ref struct, incluindo o parâmetro this de um método de instância, tem um contexto seguro do contexto do chamador.

16.4.15.3 Contexto seguro da variável local

Uma variável local de um tipo ref struct tem um contexto seguro da seguinte forma:

  • Se a variável é uma variável de iteração de um foreach loop, então o contexto seguro da variável é o mesmo que o contexto seguro da expressão do foreach loop.
  • Caso contrário, se a declaração da variável tiver um inicializador, o contexto seguro da variável será o mesmo que o contexto seguro desse inicializador.
  • Caso contrário, a variável não será inicializada no momento da declaração e terá um contexto seguro do contexto do chamador.

16.4.15.4 Contexto seguro no campo

Uma referência a um campo e.F, onde o tipo de F é um tipo struct ref, tem um contexto seguro que é o mesmo que o contexto seguro de e.

16.4.15.5 Operadores

A aplicação de um operador definido pelo utilizador é tratada como uma invocação de método (§16.4.15.6).

Para um operador que produz um valor, como e1 + e2 ou c ? e1 : e2, o contexto seguro do resultado é o contexto mais estreito entre os contextos seguros dos operandos do operador. Como consequência, para um operador unário que produz um valor, como +e, o contexto seguro do resultado é o contexto seguro do operando.

Nota: O primeiro operando de um operador condicional é um bool, portanto, seu contexto seguro é o contexto do chamador. Segue-se que o contexto seguro resultante é o contexto seguro mais estreito do segundo e terceiro operando. Nota final

16.4.15.6 Invocação de método e propriedade

Um valor resultante de uma invocação e1.M(e2, ...) de método ou invocação e.P de propriedade tem contexto seguro no menor dos seguintes contextos:

  • contexto do chamador.
  • O contexto seguro de todas as expressões de argumento (incluindo o recetor).

Uma invocação de propriedade (seja get ou set) é tratada como uma invocação de método do método subjacente pelas regras acima.

16.4.15.7 Stackalloc

O resultado de uma expressão stackalloc tem contexto seguro de function-member.

16.4.15.8 Invocação do construtor

Uma new expressão que invoca um construtor obedece às mesmas regras que uma invocação de método que é considerada para retornar o tipo que está sendo construído.

Além disso, o contexto seguro é o menor dos contextos seguros de todos os argumentos e operandos de todas as expressões do inicializador de objeto, recursivamente, se algum inicializador estiver presente.

Nota: Estas regras baseiam-se em Span<T> não ter um construtor da seguinte forma:

public Span<T>(ref T p)

Tal construtor torna instâncias de Span<T> usadas como campos indistinguíveis de um campo ref. As regras de segurança descritas neste documento dependem de ref campos que não são uma construção válida em C# ou .NET. Nota final