结构是一种紧凑对象类型,比具有少量数据和简单行为的类型的类更有效。
语法
[ 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
注解
结构是 值类型,这意味着它们直接存储在堆栈上,或者当它们用作字段或数组元素时,它们内联在父类型中。 与类和记录不同,结构具有按值传递的语义。 这意味着它们主要用于经常访问和复制的数据的小型聚合。
在前面的语法中,将显示两种形式。 第一个语法不是轻型语法,但它仍然经常使用,因为在使用 struct
和 end
关键字时,可以省略第 StructAttribute
二种形式中显示的属性。 可以缩写 StructAttribute
为仅 Struct
.
上一语法中的 type-definition-elements-and-members 表示成员声明和定义。 结构可以具有构造函数和可变字段和不可变字段,并且可以声明成员和接口实现。 有关详细信息,请参阅 成员。
结构不能参与继承,不能包含 let
或 do
绑定,并且不能以递归方式包含其自己的类型的字段(尽管它们可以包含引用其自己的类型的引用单元格)。
由于结构不允许 let
绑定,因此必须使用关键字声明结构 val
中的字段。 关键字 val
定义字段及其类型,但不允许初始化。 相反, val
声明初始化为零或 null。 因此,具有隐式构造函数(即声明中结构名称后立即给出的参数)的结构要求 val
使用 DefaultValue
特性注释声明。 具有已定义构造函数的结构仍支持零初始化。 因此,该 DefaultValue
属性是一个声明,表明此类零值对字段有效。 结构的隐式构造函数不会执行任何作,因为let
do
不允许对类型执行绑定,但传入的隐式构造函数参数值可用作专用字段。
显式构造函数可能涉及字段值的初始化。 如果有具有显式构造函数的结构,它仍支持零初始化;但是,不要对val
声明使用DefaultValue
特性,因为它与显式构造函数冲突。 有关声明的详细信息 val
,请参阅 “显式字段: val
关键字”。
属性和辅助功能修饰符在结构上允许,并遵循与其他类型的属性相同的规则。 有关详细信息,请参阅 属性 和 访问控制。
以下代码示例演示了结构定义。
// 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 结构
可以定义可以遵循 byref
类似语义的自己的结构:有关详细信息,请参阅 Byrefs 。 这是使用 IsByRefLikeAttribute 属性完成的:
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
并不暗示 Struct
。 两者必须存在于类型上。
F# 中的“类似”byref
结构是堆栈绑定值类型。 它永远不会在托管堆上分配。
byref
类似结构对于高性能编程非常有用,因为它通过一组关于生存期和非捕获的强检查强制执行。 规则包括:
- 它们可用作函数参数、方法参数、局部变量、方法返回。
- 它们不能是类或普通结构的静态成员或实例成员。
- 它们不能由任何关闭构造(
async
方法或 lambda 表达式)捕获。 - 它们不能用作泛型参数。
虽然这些规则非常强烈地限制使用,但它们这样做以安全的方式履行高性能计算的承诺。
ReadOnly 结构
可以使用特性对结构进行批 IsReadOnlyAttribute 注。 例如:
[<IsReadOnly; Struct>]
type S(count1: int, count2: int) =
member x.Count1 = count1
member x.Count2 = count2
IsReadOnly
并不暗示 Struct
。 必须同时添加这两个 IsReadOnly
结构才能具有结构。
使用此属性会发出元数据,让 F# 和 C# 分别将其视为 inref<'T>
和 in ref
C# 。
在只读结构中定义可变值会产生错误。
结构记录和歧视联合
可以使用属性将 记录 和 歧视联合 表示为结构 [<Struct>]
。 请参阅每篇文章了解详细信息。