Struktury

Článek
03/02/2024

Struktura je kompaktní typ objektu, který může být efektivnější než třída pro typy, které mají malé množství dat a jednoduché chování.

Syntaxe

[ attributes ]
type [accessibility-modifier] type-name =
    struct
        type-definition-elements-and-members
    end
// or
[ attributes ]
[<StructAttribute>]
type [accessibility-modifier] type-name =
    type-definition-elements-and-members

Poznámky

Struktury jsou typy hodnot, což znamená, že jsou uloženy přímo v zásobníku nebo, pokud se používají jako pole nebo maticové prvky, vložené do nadřazeného typu. Na rozdíl od tříd a záznamů mají struktury sémantiku pass-by-value. To znamená, že jsou užitečné hlavně pro malé agregace dat, ke kterým se přistupuje a kopíruje často.

V předchozí syntaxi jsou zobrazeny dvě formy. První není jednoduchá syntaxe, ale je však často používána, protože při použití struct a end klíčových slov můžete vynechat StructAttribute atribut, který se zobrazí ve druhém formuláři. Můžete se zkrátit StructAttribute na jen Struct.

Typ-definition-elements-and-members v předchozí syntaxi představuje deklarace a definice členů. Struktury mohou mít konstruktory a proměnlivá a neměnná pole a mohou deklarovat členy a implementace rozhraní. Další informace najdete v tématu Členové.

Struktury se nemohou účastnit dědičnosti, nemohou obsahovat let ani do vazby a nemohou rekurzivně obsahovat pole vlastního typu (i když mohou obsahovat odkazové buňky, které odkazují na vlastní typ).

Vzhledem k tomu, že struktury neumožňují let vazby, je nutné deklarovat pole ve strukturách pomocí klíčového val slova. Klíčové val slovo definuje pole a jeho typ, ale neumožňuje inicializaci. val Místo toho se deklarace inicializují na nulu nebo null. Z tohoto důvodu vyžadují struktury, které mají implicitní konstruktor (tj. parametry, které jsou uvedeny bezprostředně za názvem struktury v deklaraci) vyžadují, aby val deklarace byly anotovány atributem DefaultValue . Struktury, které mají definovaný konstruktor, stále podporují inicializaci nula. Atribut je proto deklarace, DefaultValue že taková nulová hodnota je pro pole platná. Implicitní konstruktory pro struktury neprovádějí žádné akce, protože let u do typu nejsou povoleny vazby, ale hodnoty parametrů implicitního konstruktoru jsou k dispozici jako soukromá pole.

Explicitní konstruktory můžou zahrnovat inicializaci hodnot polí. Pokud máte strukturu, která má explicitní konstruktor, stále podporuje nulovou inicializaci; však nepoužívejte DefaultValue atribut u val deklarací, protože je v konfliktu s explicitním konstruktorem. Další informace o deklaracích naleznete v val tématu Explicitní pole: Klíčové val slovo.

Atributy a modifikátory přístupnosti jsou povoleny u struktur a řídí se stejnými pravidly jako u jiných typů. Další informace naleznete v tématu Atributy a řízení přístupu.

Následující příklady kódu ilustrují definice struktury.

// In Point3D, three immutable values are defined.
// x, y, and z will be initialized to 0.0.
type Point3D =
    struct
        val x: float
        val y: float
        val z: float
    end

// In Point2D, two immutable values are defined.
// It also has a member which computes a distance between itself and another Point2D.
// Point2D has an explicit constructor.
// You can create zero-initialized instances of Point2D, or you can
// pass in arguments to initialize the values.
type Point2D =
    struct
        val X: float
        val Y: float
        new(x: float, y: float) = { X = x; Y = y }

        member this.GetDistanceFrom(p: Point2D) =
            let dX = (p.X - this.X) ** 2.0
            let dY = (p.Y - this.Y) ** 2.0

            dX + dY |> sqrt
    end

ByRefLike – struktury

Můžete definovat vlastní struktury, které můžou dodržovat byrefsémantiku -like: další informace najdete v tématu Byrefs . To se provádí pomocí atributu IsByRefLikeAttribute :

open System
open System.Runtime.CompilerServices

[<IsByRefLike; Struct>]
type S(count1: Span<int>, count2: Span<int>) =
    member x.Count1 = count1
    member x.Count2 = count2

IsByRefLike neznamená Struct. Oba musí být přítomné na typu.

Struktura "byref-like" v jazyce F# je typ hodnoty vázané na zásobník. Na spravované haldě se nikdy nepřiděluje. Struktura byrefpodobná je užitečná pro programování s vysokým výkonem, protože se vynucuje se sadou silných kontrol o životnosti a nezachytávání. Pravidla jsou:

Mohou být použity jako parametry funkce, parametry metody, místní proměnné, metoda vrací.
Nemohou být statické nebo instance členy třídy nebo normální struktury.
Nelze je zachytit žádným konstruktorem uzavření (async metodami nebo výrazy lambda).
Nelze je použít jako obecný parametr.

I když tato pravidla velmi silně omezují využití, dělají to tak, aby splňovaly příslib vysokovýkonného výpočetního prostředí bezpečným způsobem.

ReadOnly – struktury

Strukturám poznámek IsReadOnlyAttribute můžete přiřadit atribut. Příklad:

[<IsReadOnly; Struct>]
type S(count1: int, count2: int) =
    member x.Count1 = count1
    member x.Count2 = count2

IsReadOnly neznamená Struct. Pokud chcete IsReadOnly mít strukturu, musíte přidat obojí.

Použití tohoto atributu generuje metadata, která F# a C# znají, aby s ním zacházeli jako inref<'T> s jazykem F# a in refv uvedeném pořadí.

Definování proměnlivé hodnoty uvnitř struktury jen pro čtení způsobí chybu.

Záznamy struktury a diskriminované sjednocení

Záznamy a diskriminované sjednocení můžete znázorňovat jako struktury s atributem [<Struct>]. Další informace najdete v jednotlivých článcích.

Sdílet prostřednictvím