c# - 奇怪的结构构造函数编译器解决方法

Question

结构不能包含显式无参数构造函数。如:

public struct Person
{
    public string Name { get; }
    public int Age { get; }

    public Person() { Name = string.Empty; Age = 0; }
}

但是，这是允许的:

public struct Person
{
    public string Name { get; }
    public int Age { get; }

    public Person(string name = null, int age = 0) { Name = name; Age = age; }
}

有什么想法吗？这样做有什么不好的原因吗？

Answer 1

原答案(见下方更新):

第二个是允许的，因为它不是无参数的。但我不会在这里使用可选参数，因为它非常困惑 - 如果你调用 new Person() , 你的构造函数不会被执行(你可以检查它是否替换了除 null 和零以外的默认值):

public struct Person
{
    public string Name { get; }
    public int Age { get; }

    public Person(string name = "Bob", int age = 42)
    {
        Name = name;
        Age = age;
    }
}

所以 new Person()与default(Person)相同, 两者都将使用 initobj MSIL 指令而不是调用构造函数。

那么，如果您可以为结构定义默认构造函数，那为什么会出现问题呢？请考虑以下示例。

private void Test()
{
    Person p1 = new Person(); // ok, this is clear, use ctor if possible, otherwise initobj
    Person p2 = default(Person); // use initobj
    Person p3 = CreateGeneric<Person>(); // and here?
    Person[] persons = new Person[100]; // do we have initialized persons?
}

public T CreateGeneric<T>() where T : new()
{
    return new T();
}

因此 C# 中的结构不允许真正的无参数构造函数(尽管在 CLR 中支持)。实际上，无参数构造函数计划在 C# 6.0 中引入；然而，它导致了如此多的兼容性问题，最终这个特性是 removed来自最终版本。

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2022 年更新:

从 C# 10 开始，由于具有字段初始值设定项的结构记录，实际上支持无参数结构构造函数。来自docs :

If a record struct does not contain a primary constructor nor any instance constructors, and the record struct has field initializers, the compiler will synthesize a public parameterless instance constructor.

但现在一切都不是那么明显了。让我们回顾一下上面的例子:

1. new Person() : 即使这种情况也有点令人困惑。显然，如果你有一个无参数的构造函数，它将调用那个。但与类的情况不同，如果没有无参数构造函数，它将使用 initobj即使存在仅带有可选参数的构造函数重载(OP 的第二个示例)也是如此。
2. default(Person) : 这很清楚，initobj将使用说明
3. CreateGeneric<Person>() :事实证明，它还调用了无参数结构构造函数……好吧，至少是第一次。但是当以 .NET Framework 为目标时，它 fails to invoke后续调用的构造函数。
4. new Persons[100] : 没有构造函数调用(这实际上是预期的)

而且该功能还有一些意想不到的含义:

• 如果一个字段有一个初始化器并且只有参数化的构造器，那么new MyStruct() does not initialize领域。
• 参数默认值初始化像void Method(Person p = new Person())也无法调用无参数构造函数。同时，如果存在无参数构造函数，则通过发出 CS1736 来“修复”此问题；否则，它是允许的并且意味着 default .
• 如果您的目标是 .NET Framework，Activator.CreateInstance(Type)也无法正常工作(与上面的 CreateGeneric<Person>() 行为相同):仅在第一次调用构造函数。
• Expression.New(Type) also works incorrectly ，不仅在 .NET Framework 中，而且在 6.0 之前的所有 .NET/Core 平台上

故事还没有结束。现在看来，自动合成无参数构造函数将是 removed ，这使得上面的第一个要点是非法的，并且将是 C# 10 的重大更改。但是还有更多 Unresolved 问题，例如 this one ，这也需要对语言规范进行一些更改。