Tài liệu Cấu trúc phần đầu pdf

CẤU TRÚC · Định nghĩa một cấu trúc · Tạo cấu trúc · Cấu trúc là một kiểu giá trị · Gọi bộ khởi dựng mặc định · Tạo cấu trúc không gọi new · Câu hỏi & bài tập Cấu trúc là kiểu dữ liệu đơn

CẤU TRÚC

· Định nghĩa một cấu trúc

· Tạo cấu trúc

· Cấu trúc là một kiểu giá trị

· Gọi bộ khởi dựng mặc định

· Tạo cấu trúc không gọi new

· Câu hỏi & bài tập

Cấu trúc là kiểu dữ liệu đơn giản do người dùng định nghĩa, kích thước nhỏ dùng để thay thế cho lớp Những cấu trúc thì tương tự như lớp cũng chứa các phương thức, những thuộc tính, các trường, các toán tử, các kiểu dữ liệu lồng bên trong và bộ chỉ mục (indexer)

Có một số sự khác nhau quan trọng giữa những lớp và cấu trúc Ví dụ, cấu trúc thì không hỗ

trợ kế thừa và bộ hủy giống như kiểu lớp Một điều quan trọng nhất là trong khi lớp là kiểu

dữ liệu tham chiếu, thì cấu trúc là kiểu dữ lịêu giá trị (Chương 3 đã thảo luận về kiểu

dữ liệu tham chiếu và kiểu dữ liệu giá trị) Do đó cấu trúc thường dùng để thể hiển các đối tượng không đòi hỏi một ngữ nghĩa tham chiếu, hay một lớp nhỏ mà khi đặt vào trong stack thì có lợi hơn là đặt trong bộ nhớ heap

Một sự nhận xét được rút ra là chúng ta chỉ nên sử dụng những cấu trúc chỉ với những kiểu

dữ liệu nhỏ, và những hành vi hay thuộc tính của nó giống như các kiểu dữ liệu được xây dựng sẵn

Cấu trúc có hiệu quả khi chúng ta sử dụng chúng trong mảng bộ nhớ (Chương 9) Tuy nhiên, cấu trúc sẽ kém hiệu quả khi chúng ta sử dụng dạng tập hợp (collections) Tập hợp được xây dựng hướng tới các kiểu dữ liệu tham chiếu

Trong chương này chúng ta sẽ tìm hiểu các định nghĩa và làm việc với kiểu cấu trúc và cách

sử dụng bộ khởi dựng để khởi tạo những giá trị của cấu trúc

Định nghĩa một cấu trúc

Cú pháp để khai báo một cấu trúc cũng tương tự như cách khai báo một lớp:

[thuộc tính] [bổ sung truy cập] struct <tên cấu trúc> [: danh sách giao diện]

{

[thành viên của cấu trúc]

}

Ví dụ 7.1 sau minh họa cách tạo một cấu trúc Kiểu Location thể hiện một điểm trong không gian hai chiều Lưu ý rằng cấu trúc Location này được khai báo chính xác như khi thực hiện khai báo với một lớp, ngoại trừ việc sử dụng từ khóa

struct Ngoài ra cũng lưu ý rằng hàm khởi dựng của Location lấy hai số nguyên và

gán những giá trị của chúng cho các biến thành viên, x và y Tọa độ x và y của Location được khai báo như là thuộc tính

Ví dụ 7.1 Tạo một cấu trúc

-

using System;

public struct Location

{

public Location( int xCoordinate, int yCoordinate)

{

xVal = xCoordinate;

yVal = yCoordinate;

}

public int x

{

get

{

}

set

{

}

}

return xVal;

xVal = value;

public int y

{

get

{

}

set

{

}

}

return yVal;

yVal = value;

public override string ToString()

{

return (String.Format(“{0}, {1}”, xVal, yVal));

}

// thuộc tính private lưu toạ độ x, y

private int xVal;

private int yVal;

}

public class Tester

{

public void myFunc( Location loc)

{

loc.x = 50;

loc.y = 100;

Console.WriteLine(“Loc1 location: {0}”, loc);

}

static void Main()

{

Location loc1 = new Location( 200, 300);

Console.WriteLine(“Loc1 location: {0}”,

loc1); Tester t = new Tester();

t.myFunc( loc1 );

Console.WriteLine(“Loc1 location: {0}”, loc1);

}

}

-

Không giống như những lớp, cấu trúc không hỗ trợ việc thừa kế Chúng được thừa

kế ngầm định từ lớp object (tương tự như tất cả các kiểu dữ liệu trong C#, bao gồm các kiểu dữ liệu xây dựng sẵn) nhưng không thể kế thừa từ các lớp khác hay cấu

trúc khác Cấu trúc cũng được ngầm định là sealed, điều này có ý nghĩa là không có

lớp nào hay bất cứ cấu trúc nào có thể dẫn xuất từ nó Tuy nhiên, cũng giống như các lớp, cấu trúc có thể thực thi nhiều giao diện Sau đây là một số sự khác nhau nữa là: Không có bộ hủy và bộ khởi tạo mặc định tùy chọn: Những cấu trúc không có bộ hủy và cũng không có bộ khởi tạo mặc định không tham số tùy chọn Nếu chúng

ta không cung cấp bất cứ bộ khởi tạo nào thì cấu trúc sẽ được cung cấp một bộ khởi tạo mặc định, khi đó giá trị 0 sẽ được thiết lập cho tất cả các dữ liệu thành viên hay những giá trị mặc định tương ứng cho từng kiểu dữ liệu (bảng 4.2) Nếu

chúng ta cung cấp bất cứ bộ khởi dựng nào thì chúng ta phải khởi tạo tất cả các

trường trong cấu trúc

Không

cho

phép

khởi

tạo:

chúng

ta

không

thể

khởi

tạo

các

trường

thể

hiện

(instan

ce

fields)

trong

cấu

trúc,

do đó

đoạn

mã

nguồn

sau sẽ

không

hợp

lệ:

p

r

i

v

a

t

e

i

n t

x V a l

=

2 0

; p r i v a t e

i n t

y V a l

=

5 0

; mặc

dù điều này thực hiện tốt đối với lớp

Cấ

u trúc

được

thiết kế

hướng

tới đơn

giản và

gọn

nhẹ

Trong

khi các

dữ liệu

thành

viên

private

hỗ trợ

việc

che dấu

dữ liệu

và sự

đóng

gói

Một vài

người

lập

trình có

cảm

giác

rằng

điều

này phá

hỏng

cấu

trúc

Họ tạo

một dữ

liệu

thành

viê

n pub lic,

do vậy đơ

n giả

n thự

c thi mộ

t cấu trú

c Nh ữn

g ng ười lập trìn

h khá

c

có cả

m giá

c rằn

g nh ữn

g thuộc

tính

cung

cấp

một

giao

diện rõ

ràng,

đơn

giản và

việc

thực

hiện

lập

trình

tốt đòi

hỏi

phải

che dấu

dữ liệu

thậm

chí với

dữ liệu

rất đơn

giản

Chúng

ta sẽ

chọn

cách

nào, nói

chung

là phụ

thuộc

vào

quan

nệm

thiết kế

của từn

g ng ười lập trìn

h

Dù chọ

n các

h nào thì ngô

n ng

ữ C# cũn

g

hỗ trợ

cả hai các

h tiếp cận

Tạo cấu trúc

C hú

ng

ta tạo

một

thể

hiện

của

cấu

trúc

bằng

cách

sử

dụng

từ

khóa

new

trong

câu

lệnh

gán,

như

khi

chúng

ta tạo

một

đối

tượng

của

lớp

Như

trong

ví dụ

7.1,

lớp

Tester

tạo một

thể

hiện

của

Lo cat ion nh

ư sau : L o c a ti o

n l o c

1

= n e w L o c a ti o n ( 2 0 0 , 3 0 0 )

;

Ở đây một thể hiện mới

tên là

loc1 và

nó được

truyền

hai giá

trị là 200

và 300

Cấu trúc

là một

kiểu giá

trị

Phần

định

nghĩa

của lớp

Tester

trong

ví dụ

7.1 trên

bao

gồm

một đối

tượng

Locatio

n là

loc1

được

tạo với

giá trị

là 200

và 300

Dòng

lệnh

sau sẽ

gọi

thực

hiện bộ

khởi

tạo của cấu trú

c Lo cat ion : L o c a ti o

n l o c

1

= n e w

L o c a ti o n ( 2 0 0 , 3 0 0 )

; Sau

đó phư

ơng tức

WriteLin

e() được

gọi:

Cons

ole.

Write

Line(

“Loc

1

locati

on:

{0}”,

loc1)

;

Dĩ

nhiên

là

WriteLi

ne chờ

đợi một

đối

tượng,

nhưng

Locatio

n là

một

cấu

trúc

(một

kiểu

giá trị)

Trình

biên

dịch sẽ

tự động

boxing

cấu

trúc

(cũng

giố

ng nh

ư trìn

h biê

n dịc

h

đã là

m với các kiể

u

dữ liệ

u giá trị khá c) Mộ

t đối tượ

ng sau khi bo xin

g đư

ợc tru

yền vào

cho

phương

thức

WriteLi

ne()

Tiếp

sau đó

là

phương

thức

ToStrin

g()

được

gọi trên

đối

tượng

boxing

này, do

cấu

trúc

ngầm

định kế

thừa từ

lớp

object,

và nó

cũng có

thể đáp

ứng sự

đa

hình,

bằng

cách

phủ

quyết

các

ph ươ

ng thứ

c nh

ư bất

cứ đối tượ

ng nào khá

c L o c

1 l o c a ti o

n 2 0 0 , 3 0

0 Tuy nhiên

do cấu trúc là kiểu giá trị, nên khi

truyền vào trong một hàm, thì chúng chỉ truyền giá trị vào hàm Cũng như

ta thấy ở dòng lệnh

kế tiếp, khi đó một đối tượng Location được truyền vào

phương thức myFunc() :

t.my Func ( loc1 );

Trong phương thức myFunc() hai giá trị mới được gán cho x và y, sau đó giá trị mới sẽ được xuất ra màn hình:

Loc1 location: 50, 100

Khi phương thức myFunc() trả về cho hàm gọi ( Main()) và chúng ta gọi tiếp phương thức

WriteLine() một lần nữa thì giá trị không thay đổi:

Loc1 location: 200, 300

Như vậy cấu trúc được truyền vào hàm như một đối tượng giá trị, và một bản sao sẽ được tạo bên trong phương thức myFunc() Nếu chúng ta thử đổi khai báo của

Location là class như sau:

public class Location

Sau đó chạy lại chương trình thì có kết quả:

Loc1 location: 200, 3000

In myFunc loc: 50, 100

Loc1 location: 50, 100

Lúc này Location là một đối tượng tham chiếu nên khi truyền vào phương thức

myFunc() thì việc gán giá trị mới cho x và y điều làm thay đổi đối tượng Location

Gọi bộ khởi dựng mặc định

Như đề cập ở phần trước, nếu chúng ta không tạo bộ khởi dựng thì một bộ khởi dựng mặc định ngầm định sẽ được trình biên dịch tạo ra Chúng ta có thể nhìn thấy điều này nếu bỏ bộ khởi dựng tạo ra:

/*public Location( int xCoordinate , int yCoordinate)

{

xVal = xCoordinate;

yVal = yCoordinate;

}

*/

và ta thay dòng lệnh đầu tiên trong hàm Main() tạo Location có hai tham số bằng câu lệnh tạo không tham số như sau:

//Location loc1 = new Location( 200,

300) Location loc1 = new Location();

Bởi vì lúc này không có phương thức khởi dựng nào khai báo, một phương thức khởi dựng

ngầm định sẽ được gọi Kết quả khi thực hiện giống như sau:

Loc1 location 0, 0

In myFunc loc: 50, 100

Loc1 location: 0, 0

Bộ khởi tạo mặc định đã thiết lập tất cả các biến thành viên với giá trị 0

Ghi chú: Đối với lập trình viên C++ lưu ý, trong ngôn ngữ C#, từ khóa new không

phải luôn luôn tạo đối tượng trên bộ nhớ heap Các lớp thì được tạo ra trên heap, trong

khi các cấu trúc thì được tạo trên stack Ngoài ra, khi new được bỏ qua (sẽ bàn tiếp

trong phần sau), thì bộ khởi dựng sẽ không được gọi Do ngôn ngữ C# yêu cầu phải

có phép gán trước khi sử dụng, chúng ta phải khởi tạo tường minh tất cả các biến thành viên trước khi sử dụng chúng trong cấu trúc