C#学习笔记 结构、枚举

结构

结构（struct）是一种对数据及功能进行封装的数据结构，与类（class）相比最大不同是：结构是值类型，而类是引用类型。一般结构用于比类（class）更简单的对象。

结构的声明与使用

与类一样，结构可以包含各种成员，如：构造函数、常数、字段、方法、属性、索引器、事件、运算符和嵌套的值类型。同时，结构也可以实现接口。结构的类型声明格式如下：

struct 结构名 [:接口名]
{
    
    
	...
}

struct 结构类型适合表示如点、矩阵和颜色这样的简单数据结构。例如：

struct Point 
{
    
    
	public double x, y;
    public Point (double x, double y) {
    
    
	this.x = x;
	this.y = y;
    }
	public double R () {
    
    
        return Math.Sqrt (x * x + y * y);
	}
}

class Program
{
    
    
	static void Main (string[] args) {
    
    
		Point[] points = new Point[100];
            for (int i = 0; i < points.Length; i++) {
    
    
                points[i] = new Point (i, i * i);   // 数值的copy
                Console.WriteLine (points[i].R ());
            }
	}
}

对Point使用结构而不是类，会在成员的存储位置上造成很大的不同。上面的程序中创建并初始化了一个100个单元的数组。如果Point用类实现，程序就会占用101个分立对象，1个分给数组，另外100个分给每个元素。而用结构来实现Point，程序只会占用1个对象，即1个数组，因而效率较高。

结构在使用时的限制

结构在使用过程中是不支持继承的，在使用结构时，需要注意以下几点：

• 结构不能从其他类型进行继承，只能从接口进行继承。但所有结构都隐含地继承了Object。
• 结构不能包括无参数构造方法。可以认为，对于任何结构，系统会自动提供一个无参数的构造方法，该构造方法自动对每个字段赋初始值（0，false，null等）。
• 如果有构造方法，在构造方法中，必须显示地对每个字段进行赋值，以使得每个字段是确定的。
• 每个字段在定义时，不能给初始值。但const常数必须赋以值。
• 结构不能有析构方法。
• 结构成员不能被protected修饰，用为protected是与继承相关的。
• 结构类型的变量不能使用 == 来进行比较判断，除非之中定义了运算符 == 。

使用结构时，结构的实例化可以不使用new运算符。如果不使用new，那么所有的字段都是默认初始值（0，false，null等）。如果使用new，则可以调用相应的构造方法。总之，结构的实例化可以使用new，也可以不使用new，而类的实例化必须使用new。

枚举

枚举（enum）应用于有多个选择情况的场合，枚举类型为一组符号常数提供了一个类型名称。在枚举中的每个成员实际上是一个符号常数。例如：

enum LightColor
{
    
    
	Red, Yellow, Green
}

声明了一个枚举类型Color，它表示3中可能情况：Red，Yellow，Green。这里的3个值实际上是3个整数0，1，2，但与整数相比，使用枚举使程序的可读性更好，并且容易检查出错误。

枚举的声明

声明枚举类型使用关键字enum。声明的基本格式如下：

enum 枚举名 [:基本类型名]
{
    
    
	枚举成员 [ = 常数表达式],
	...
}

每个枚举类型都有一个相应的整数类型，称为枚举类型的基本类型（underlying type）。一个枚举声明可以显示地声明为byte，sbyte，short，ushort，int，uint，long或ulong中的一个基本类型。注意，不能用char作为基本类型。如果没有显示声明基本类型，则默认为int。
隐式赋值按以下规则来确定值：

enum Color
{
    
    
	Red,
	Green = 10,
	Blue,
	Max = Blue
}

其中Red的值为0，Green的值为10，Blue的值为11，Max的值为11。
枚举成员前面都不能显示地使用修饰符。每个枚举成员都是隐含const的，其值不能改变；每个成员隐含都是public的，其访问控制不受限制；每个成员隐含都是static的，直接用枚举类型名进行访问。例如：

enum LightColor
{
    
    
	Red, Yellow, Green
}
class TrafficLight
{
    
    
	public static void WhatInfo(LightColor color) {
    
    
		switch (color) {
    
    
			case LightColor.Red:
			Console.WriteLine("Stop!");
			break;
			case LightColor.Yellow:
			Console.WriteLine("Warning!");
			break;
			case LightColor.Green:
			Console.WriteLine("Go!");
			break;
			default:
			break;
		}
	}
	public static LightColor GetRandomColor() {
    
    
		Random rng = new Random();
		int num = rng.Next (3);
		return (LightColor)num;
	}
}
class Test
{
    
    
	static void Main (string[] args) {
    
    
		LightColor c = TrafficLight.GetRandomColor();
		Console.WriteLine(c.ToString());
		TrafficLight.WhatInfo(c);
	}
}

枚举量的运算

每个枚举类型自动从类System.Enum派生。因此，Enum类的方法和属性可以被用在一个枚举类型的数值上。对于枚举类型，可以使用整数类型所能用的大部分运算符，包括：==, !=, <, >, <=, >=, +, -, ^, &, |, ~, ++, --, sizeof。
枚举类型和整数类型之间的转换要使用强制类型转换。有一个特例是，常数0可以隐式的转换为任何枚举类型。
枚举类型也可以与字符串相互转换。枚举类型的ToString() 方法能够得到一个字符串，这个字符串是相对应的枚举成员的名字，如上例用到的Console.WriteLine(c.ToString());。
System.Enum的Parse() 方法可以将枚举常数字符串转换为等效的枚举对象。Parse() 方法格式如下：

	public static object Parse(Type, string);

例如：

	Color c = (Color)Enum.Parse(typedef(Color), "Red");