結構

  • 發行項

「結構」是一種精簡的物件類型，比起有少量資料和簡單行為的類型類別更有效率。

語法

[ 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

備註

結構是「實值型別」，這表示其會直接儲存在堆疊上，或是內嵌於父類型 (若作為欄位或陣列元素)。 有別於類別與記錄，結構具有以值傳遞的語意。 這表示它們主要對於經常存取及複製的小型資料彙總相當實用。

在先前的語法中，顯示了兩個表單。 第一個表單的語法略為複雜，但使用卻很頻繁，因為當您使用 struct 和 end 關鍵字時，可以省略出現在第二個表單中的 StructAttribute 屬性。 您可以將 StructAttribute 縮寫為只有 Struct。

先前語法中的 type-definition-elements-and-members 代表成員宣告與定義。 結構可以具有建構函式及可變動和不可變的欄位，同時它們可以宣告成員及介面實作。 如需詳細資訊，請參閱成員。

結構無法參與繼承、不能包含 let 或 do 繫結，且不得以遞迴方式包含其本身類型的欄位 (不過它們可以包含參考其本身類型的參考儲存格)。

因為結構不允許 let 繫結，因此您必須使用 val 關鍵字來宣告結構中的欄位。 val 關鍵字會定義欄位及其類型，但不允許進行初始化。 相反地，val 宣告會初始化為零或 null。 基於這個理由，具有隱含建構函式 (也就是緊接在宣告中結構名稱後的指定參數) 的結構，需要 val 宣告標註 DefaultValue 屬性。 具有已定義的建構函式之結構，仍然支援零初始化。 因此，DefaultValue 屬性是一種零值對於欄位有效的宣告。 結構的隱含建構函式不會執行任何動作，因為類型上不允許 let 和 do 繫結，但傳入的隱含建構函式參數值均可用作為私用欄位。

明確建構函式可能會牽涉到欄位值的初始化。 當您的結構有明確的建構函式時，它仍然可以支援零初始化。不過，請勿在 DefaultValue 宣告上使用 val 屬性，因為它與明確建構函式相衝突。 如需 val 宣告的詳細資訊，請參閱明確欄位：val 關鍵字。

結構上允許屬性和存取範圍修飾詞，並遵循與其他類型相同的規則。 如需詳細資訊，請參閱引數和存取控制。

下列程式碼範例說明結構定義。

// 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 結構

您可以採用類似 byref 的語意來定義自己的結構：如需詳細資訊，請參閱 Byrefs。 若要這麼做，請使用 IsByRefLikeAttribute 屬性：

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 並不表示 Struct。 兩者都必須存在於類型上。

F# 中「類似 byref」的結構是與堆疊繫結的實值型別。 永遠不會配置在受控堆積上。 類似 byref 的結構適用於高效能程式設計，因為它會施行一組關於存留期和非擷取的強式檢查。 規則如下：

  • 可作為函式參數、方法參數、區域變數、方法傳回。
  • 不能是類別或一般結構的靜態或執行個體成員。
  • 無法供任何結束建構 (async 方法或 Lambda 運算式) 擷取。
  • 不能作為泛型參數。

雖然這些規則強烈限制了使用方式，但這是為了保證能夠以安全的方式進行高效能運算。

唯讀結構

您可以使用 IsReadOnlyAttribute 屬性標註結構。 例如：

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

IsReadOnly 並不表示 Struct。 您必須同時新增這兩者，才能有 IsReadOnly 結構。

使用這個屬性會發出中繼資料，讓 F# 和 C# 知道將其分別視為 inref<'T> 和 in ref。

在唯讀結構內定義可變值會產生錯誤。

結構記錄和差別聯集

您可以使用 [<Struct>] 屬性，將記錄和差別聯集表示為結構。 請參閱每篇文章以深入了解。

另請參閱