Yapı türleri (C# başvurusu)

  • Makale

Yapı türü (veya yapı türü), verileri ve ilgili işlevleri kapsülleyebilecek bir değer türüdür. Bir yapı türü tanımlamak için anahtar sözcüğünü struct kullanırsınız:

public struct Coords
{
    public Coords(double x, double y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }

    public double X { get; }
    public double Y { get; }

    public override string ToString() => $"({X}, {Y})";
}

ve readonly ref struct türleri hakkında ref struct bilgi için başvuru yapısı türleri makalesine bakın.

Yapı türlerinin değer semantiği vardır. Yani, bir yapı türünün değişkeni türün bir örneğini içerir. Varsayılan olarak, değişken değerleri atamada kopyalanır, bir bağımsız değişken yönteme geçirilir ve yöntem sonucu döndürülr. Yapı türü değişkenleri için türün bir örneği kopyalanır. Daha fazla bilgi için bkz . Değer türleri.

Genellikle, çok az davranış sağlayan veya hiç davranış sağlamayan küçük veri merkezli türler tasarlamak için yapı türlerini kullanırsınız. Örneğin, .NET bir sayıyı (hem tamsayı hem de gerçek), Boole değerini, Unicode karakterini, bir zaman örneğini temsil etmek için yapı türlerini kullanır. Bir türün davranışına odaklandıysanız bir sınıf tanımlamayı göz önünde bulundurun. Sınıf türleri başvuru semantiğine sahiptir. Diğer bir ifadeyle, bir sınıf türünün değişkeni, örneğin kendisi için değil, türün bir örneğine başvuru içerir.

Yapı türleri değer semantiğine sahip olduğundan sabit yapı türleri tanımlamanızı öneririz.

readonly Yapı

Bir yapı türünün sabit olduğunu bildirmek için değiştiriciyi kullanırsınız readonly . Bir readonly yapının tüm veri üyeleri aşağıdaki gibi salt okunur olmalıdır:

Bu, bir readonly yapının hiçbir üyesinin yapının durumunu değiştirmediğini garanti eder. Bu, oluşturucular dışındaki diğer örnek üyelerinin örtük olarak readonlyolduğu anlamına gelir.

Not

Yapıda readonly , bir değiştirilebilir başvuru türünün veri üyesi yine de kendi durumunu sessize alabilir. Örneğin, bir List<T> örneği değiştiremezsiniz, ancak buna yeni öğeler ekleyebilirsiniz.

Aşağıdaki kod, yalnızca init özellik ayarlayıcılarıyla bir readonly yapı tanımlar:

public readonly struct Coords
{
    public Coords(double x, double y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }

    public double X { get; init; }
    public double Y { get; init; }

    public override string ToString() => $"({X}, {Y})";
}

readonly örnek üyeleri

Bir örnek üyesinin readonly yapı durumunu değiştirmediğini bildirmek için değiştiriciyi de kullanabilirsiniz. Yapı türünün tamamını olarak readonlybildiremiyorsanız, yapısının readonly durumunu değiştirmeyen örnek üyelerini işaretlemek için değiştiriciyi kullanın.

Bir readonly örnek üyesi içinde, yapının örnek alanlarına atayamazsınız. Ancak, bir readonly üye üye olmayanreadonly birini çağırabilir. Bu durumda, derleyici yapı örneğinin bir kopyasını oluşturur ve bu kopyada üye olmayanıreadonly çağırır. Sonuç olarak, özgün yapı örneği değiştirilmez.

Genellikle değiştiriciyi readonly aşağıdaki örnek üyeleri türlerine uygularsınız:

  • Yöntemler:

    public readonly double Sum()
{
    return X + Y;
}

    Değiştiriciyi readonly içinde bildirilen System.Objectyöntemleri geçersiz kılan yöntemlere de uygulayabilirsiniz:

    public readonly override string ToString() => $"({X}, {Y})";

  • özellikler ve dizin oluşturucular:

    private int counter;
public int Counter
{
    readonly get => counter;
    set => counter = value;
}

    Değiştiriciyi bir özelliğin readonly veya dizin oluşturucunun her iki erişimcisine de uygulamanız gerekiyorsa, özelliğin veya dizin oluşturucunun bildiriminde uygulayın.

    Not

    Derleyici, otomatik olarak uygulanan bir getözelliğin erişimcisinireadonly, bir özellik bildiriminde değiştiricinin varlığından bağımsız olarak olarak readonlybildirir.

    Değiştiriciyi readonly erişimci içeren init bir özelliğe veya dizin oluşturucuya uygulayabilirsiniz:

    public readonly double X { get; init; }

Değiştiriciyi readonly bir yapı türünün statik alanlarına uygulayabilirsiniz, ancak özellikler veya yöntemler gibi diğer statik üyelere uygulayamayın.

Derleyici, performans iyileştirmeleri için değiştiriciyi readonly kullanabilir. Daha fazla bilgi için bkz . Ayırmalardan kaçınma.

Yok edici mutasyon

C# 10'da başlayarak, belirtilen özellikler ve alanlar değiştirilmiş bir yapı türü örneğinin kopyasını oluşturmak için ifadeyi kullanabilirsiniz.with Aşağıdaki örnekte gösterildiği gibi, hangi üyelerin değiştirileceğini ve yeni değerlerini belirtmek için nesne başlatıcı söz dizimini kullanırsınız:

public readonly struct Coords
{
    public Coords(double x, double y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }

    public double X { get; init; }
    public double Y { get; init; }

    public override string ToString() => $"({X}, {Y})";
}

public static void Main()
{
    var p1 = new Coords(0, 0);
    Console.WriteLine(p1);  // output: (0, 0)

    var p2 = p1 with { X = 3 };
    Console.WriteLine(p2);  // output: (3, 0)

    var p3 = p1 with { X = 1, Y = 4 };
    Console.WriteLine(p3);  // output: (1, 4)
}

record Yapı

C# 10'da başlayarak kayıt yapısı türlerini tanımlayabilirsiniz. Kayıt türleri, verileri kapsüllemek için yerleşik işlevsellik sağlar. Hem readonly record struct hem de record struct türlerini tanımlayabilirsiniz. Kayıt yapısı bir ref structolamaz. Daha fazla bilgi ve örnek için bkz . Kayıtlar.

Satır içi diziler

C# 12 ile başlayarak satır içi dizileri tür struct olarak bildirebilirsiniz:

[System.Runtime.CompilerServices.InlineArray(10)]
public struct CharBuffer
{
    private char _firstElement;
}

Satır içi dizi, aynı türdeki N öğelerinin bitişik bloğunu içeren bir yapıdır. Yalnızca güvenli olmayan kodda kullanılabilen sabit arabellek bildiriminin güvenli kod eşdeğeridir. Satır içi dizi, aşağıdaki özelliklere sahip bir struct dizidir:

  • Tek bir alan içerir.
  • Yapısı açık bir düzen belirtmez.

Ayrıca, derleyici özniteliğini System.Runtime.CompilerServices.InlineArrayAttribute doğrular:

  • Uzunluk sıfırdan (> 0) büyük olmalıdır.
  • Hedef türü bir yapı olmalıdır.

Çoğu durumda, satır içi diziye hem okuma hem de yazma değerleri için bir dizi gibi erişilebilir. Buna ek olarak, aralık ve dizin işleçlerini kullanabilirsiniz.

Tek alanın türüyle ilgili en az kısıtlama vardır. İşaretçi türü olamaz, ancak herhangi bir başvuru türü veya herhangi bir değer türü olabilir. Satır içi dizileri neredeyse tüm C# veri yapısıyla kullanabilirsiniz.

Satır içi diziler gelişmiş bir dil özelliğidir. Bunlar, satır içi, bitişik öğe bloğunun diğer alternatif veri yapılarından daha hızlı olduğu yüksek performanslı senaryolara yöneliktir. Özellik belirtiminden satır içi diziler hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz

Yapı başlatma ve varsayılan değerler

Türündeki bir struct değişken, doğrudan ilgili structiçin verileri içerir. Bu, varsayılan değerine sahip başlatılmamış structbir ile onu oluşturarak ayarlanan değerleri depolayan başlatılan structarasında ayrım oluşturur. Örneğin, aşağıdaki kodu göz önünde bulundurun:

public readonly struct Measurement
{
    public Measurement()
    {
        Value = double.NaN;
        Description = "Undefined";
    }

    public Measurement(double value, string description)
    {
        Value = value;
        Description = description;
    }

    public double Value { get; init; }
    public string Description { get; init; }

    public override string ToString() => $"{Value} ({Description})";
}

public static void Main()
{
    var m1 = new Measurement();
    Console.WriteLine(m1);  // output: NaN (Undefined)

    var m2 = default(Measurement);
    Console.WriteLine(m2);  // output: 0 ()

    var ms = new Measurement[2];
    Console.WriteLine(string.Join(", ", ms));  // output: 0 (), 0 ()
}

Yukarıdaki örnekte gösterildiği gibi, varsayılan değer ifadesi parametresiz bir oluşturucuyu yoksayar ve yapı türünün varsayılan değerini üretir. Yapı türü dizi örneği de parametresiz bir oluşturucuyu yoksayar ve bir yapı türünün varsayılan değerleriyle doldurulmuş bir dizi oluşturur.

Varsayılan değerleri gördüğünüz en yaygın durum dizilerde veya iç depolamanın değişken blokları içerdiği diğer koleksiyonlardadır. Aşağıdaki örnek, her biri varsayılan değere sahip olan 30 TemperatureRange yapıdan oluşan bir dizi oluşturur:

// All elements have default values of 0:
TemperatureRange[] lastMonth = new TemperatureRange[30];

Türler verilerini doğrudan depoladığından, bir yapının tüm üye alanları oluşturulduğunda struct kesinlikle atanmalıdır. Bir default yapının değeri kesinlikle tüm alanları 0'a atamıştır. Bir oluşturucu çağrıldığında tüm alanlar kesinlikle atanmalıdır. Aşağıdaki mekanizmaları kullanarak alanları başlatırsınız:

  • Herhangi bir alana veya otomatik uygulanan özelliğe alan başlatıcıları ekleyebilirsiniz.
  • Oluşturucunun gövdesinde herhangi bir alanı veya otomatik özellikleri başlatabilirsiniz.

C# 11 ile başlayarak, bir yapıdaki tüm alanları başlatmazsanız, derleyici bu alanları varsayılan değere başlatan kodu oluşturucuya ekler. Derleyici, her zamanki kesin atama çözümlemesini gerçekleştirir. Atanmadan önce erişilen veya oluşturucu yürütmeyi tamamladığında kesinlikle atanmayan alanlar, oluşturucu gövdesi yürütülmeden önce varsayılan değerlerine atanır. Tüm alanlar atanmadan önce erişilirse this , yapı oluşturucu gövdesi yürütülmeden önce varsayılan değere başlatılır.

public readonly struct Measurement
{
    public Measurement(double value)
    {
        Value = value;
    }

    public Measurement(double value, string description)
    {
        Value = value;
        Description = description;
    }

    public Measurement(string description)
    {
        Description = description;
    }

    public double Value { get; init; }
    public string Description { get; init; } = "Ordinary measurement";

    public override string ToString() => $"{Value} ({Description})";
}

public static void Main()
{
    var m1 = new Measurement(5);
    Console.WriteLine(m1);  // output: 5 (Ordinary measurement)

    var m2 = new Measurement();
    Console.WriteLine(m2);  // output: 0 ()

    var m3 = default(Measurement);
    Console.WriteLine(m3);  // output: 0 ()
}

Her struct parametresiz oluşturucuya sahiptir public . Parametresiz bir oluşturucu yazarsanız, ortak olmalıdır. Bir yapı herhangi bir alan başlatıcı bildirirse, açıkça bir oluşturucu bildirmesi gerekir. Bu oluşturucu parametresiz olmamalıdır. Bir yapı bir alan başlatıcı bildirir ancak oluşturucu bildirmezse, derleyici bir hata bildirir. Açıkça bildirilen tüm oluşturucular (parametrelerle veya parametresiz) bu yapı için tüm alan başlatıcılarını yürütür. Alan başlatıcısı veya oluşturucuda ataması olmayan tüm alanlar varsayılan değere ayarlanır. Daha fazla bilgi için Parametresiz yapı oluşturucuları özellik teklifi notu'na bakın.

C# 12 sürümünden başlayarak türler, struct bildiriminin bir parçası olarak birincil oluşturucu tanımlayabilir. Birincil oluşturucular, yapı için herhangi bir üye bildiriminde gövde boyunca struct kullanılabilecek oluşturucu parametreleri için kısa bir söz dizimi sağlar.

Bir yapı türünün tüm örnek alanları erişilebilir durumdaysa, işleç olmadan new da örneği oluşturabilirsiniz. Bu durumda, örneğin ilk kullanımından önce tüm örnek alanlarını başlatmanız gerekir. Aşağıdaki örnek bunun nasıl yapılacağını gösterir:

public static class StructWithoutNew
{
    public struct Coords
    {
        public double x;
        public double y;
    }

    public static void Main()
    {
        Coords p;
        p.x = 3;
        p.y = 4;
        Console.WriteLine($"({p.x}, {p.y})");  // output: (3, 4)
    }
}

Yerleşik değer türleri söz konusu olduğunda, türün değerini belirtmek için karşılık gelen değişmez değerleri kullanın.

Yapı türünün tasarımıyla ilgili sınırlamalar

Yapılar, bir sınıf türünün özelliklerinin çoğuna sahiptir. Bazı özel durumlar ve daha yeni sürümlerde kaldırılmış bazı özel durumlar vardır:

  • Yapı türü başka bir sınıftan veya yapı türünden devralamaz ve bir sınıfın temeli olamaz. Ancak, bir yapı türü arabirimler uygulayabilir.
  • Bir yapı türü içinde sonlandırıcı bildiremezsiniz.
  • C# 11'in öncesinde, yapı türünün oluşturucusunun türün tüm örnek alanlarını başlatması gerekir.

Yapı türündeki değişkenleri başvuruya göre geçirme

Bir yapı türü değişkenini bir yönteme bağımsız değişken olarak geçirdiğinizde veya bir yöntemden yapı türü değeri döndürdüyseniz, yapı türünün tüm örneği kopyalanır. Değere göre geçirme, büyük yapı türleri içeren yüksek performanslı senaryolarda kodunuzun performansını etkileyebilir. Başvuruya göre bir yapı türü değişkeni geçirerek değer kopyalamayı önleyebilirsiniz. Bir bağımsız değişkenin refbaşvuruyla geçirilmesi gerektiğini belirtmek için , out, in, veya ref readonly yöntem parametre değiştiricilerini kullanın. Başvuruya göre bir yöntem sonucu döndürmek için başv dönüşlerini kullanın. Daha fazla bilgi için bkz . Ayırmalardan kaçınma.

yapı kısıtlaması

Ayrıca, tür parametresinin struct null atanamaz bir değer türü olduğunu belirtmek için kısıtlamada struct anahtar sözcüğünü de kullanırsınız. Hem yapı hem de numaralandırma türleri kısıtlamayı karşılar struct .

Dönüşümler

Herhangi bir yapı türü için (türler dışındaref struct), ve türlerine yönelik ve türlerinden gelen ve gelen System.ValueTypeSystem.Object kutulama ve kutulama dönüştürmeleri vardır. Ayrıca, bir yapı türü ile uyguladığı arabirimler arasında kutulama ve kutu açma dönüştürmeleri de vardır.

C# dili belirtimi

Daha fazla bilgi için C# dil belirtiminin Yapılar bölümüne bakın.

Özellikler hakkında struct daha fazla bilgi için aşağıdaki özellik teklifi notlarını inceleyin:

Ayrıca bkz.