Chúng 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 Location như sau:
Location loc1 = new Location( 200, 300);
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 Location là loc1
được tạo với giá trị là 200 và 300. Dòng lệnh sau sẽ gọi thực hiện bộ khởi tạo của cấu trúc
Location:
Location loc1 = new Location( 200, 300);
Sau đó phương tức WriteLine() được gọi:
Console.WriteLine(“Loc1 location: {0}”, loc1);
Dĩ nhiên là WriteLine chờ đợi một đối tượng, nhưng Location là một cấu trúc (một kiểu giá trị). Trình biên dịch sẽ tự động boxing cấu trúc (cũng giống như trình biên dịch đã làm với các kiểu dữ liệu giá trị khác). Một đối tượng sau khi boxing được truyền vào cho phương thức
WriteLine(). Tiếp sau đó là phương thức ToString() 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 phương thức như bất cứ đối tượng nào khác.
Loc1 location 200, 300
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():
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.
Cấu Trúc
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.
Tạo cấu trúc không gọi new
Bởi vì Location là một cấu trúc không phải là lớp, do đó các thể hiện của nó sẽ được tạo trong stack. Trong ví dụ 7.1 khi toán tửnewđược gọi:
Location loc1 = new Location( 200, 300);
kết quả một đối tượng Location được tạo trên stack.
Tuy nhiên, toán tử new gọi bộ khởi dựng của lớp Location, không giống như với một lớp, cấu trúc có thể được tạo ra mà không cần phải gọi toán tử new. Điều này giống như các biến của các kiểu dữ liệu được xây dựng sẵn (như int, long, char,..) được tạo ra. Ví dụ 7.2 sau minh họa việc tạo một cấu trúc không sử dụng toán tử new.
Ghi chú: Đây là một sự khuyến cáo, trong ví dụ sau chúng ta minh họa cách tạo một cấu trúc mà không phải sử dụng toán tử new bởi vì có sự khác nhau giữa C# và ngôn ngữ C++ và sự khác nhau này chính là cách ngôn ngữ C# đối xử với những lớp khác những cấu trúc. Tuy nhiên, việc tạo một cấu trúc mà không dùng từ khóa new sẽ không có lợi và có thể tạo một chương trình khó hiểu, tiềm ẩn nhiều lỗi, và khó duy trì. Chương trình họa sau sẽ không được khuyến khích.
Ví dụ 7.2: Tạo một cấu trúc mà không sử dụng new.
---
using System;
public struct Location {
public Location( int xCoordinate, int yCoordinate) { xVal = xCoordinate; yVal = yCoordinate; } public int x { get { return xVal; }
set { xVal = value; } } public int y { get { return yVal; } set { yVal = value; } }
public override string ToString() {
return (string.Format(“{0} ,{1}”, xVal, yVal)); }
// biến thành viên lưu tọa độ x, y public int xVal;
public int yVal; }
public class Tester {
static void Main() { Location loc1; loc1.xVal = 100; loc1.yVal = 250; Console.WriteLine(“loc1”); } } ---
Trong ví dụ 7.2 chúng ta khởi tạo biến thành viên một cách trực tiếp, trước khi gọi bất cứ phương thức nào của loc1 và trước khi truyền đối tượng cho phương thức WriteLine():
loc1.xVal = 100;
Cấu Trúc
loc2.yVal = 250;
Nếu chúng ta thử bỏ một lệnh gán và biên dịch lại:
static void Main() { Location loc1; loc1.xVal = 100; //loc1.yVal = 250; Console.WriteLine( loc1 ); }
Chúng ta sẽ nhận một lỗi biên dịch như sau:
Use of unassigned local variable ‘loc1’
Một khi mà chúng ta đã gán tất cả các giá trị của cấu trúc, chúng ta có thể truy cập giá trị thông qua thuộc tính x và thuộc tính y:
static void Main() {
Location loc1;
// gán cho biến thành viên loc1.xVal = 100; loc1.yVal = 250; // sử dụng thuộc tính loc1.x = 300; loc1.y = 400; Console.WriteLine( loc1 ); }
Hãy cẩn thận với việc sử dụng các thuộc tính. Mặc dù cấu trúc cho phép chúng ta hỗ trợ đóng gói bằng việc thiết lập thuộc tính private cho các biến thành viên. Tuy nhiên bản thân thuộc tính thật sự là phương thức thành viên,và chúng ta không thể gọi bất cứ phương thức thành viên nào cho đến khi chúng ta khởi tạo tất cả các biến thành viên.
Như ví dụ trên ta thiết lập thuộc tính truy cập của hai biến thành viên xVal và yVal là public
vì chúng ta phải khởi tạo giá trị của hai biến thành viên này bên ngoài của cấu trúc, trước khi các thuộc tính được sử dụng.
Câu hỏi và trả lời
Câu hỏi 1: Có sự khác nhau giữa cấu trúc và lớp?
Trả lời 1: Đúng có một số sự khác nhau giữa cấu trúc và lớp. Như đã đề cập trong lý thuyết thì lớp là kiểu dữ liệu tham chiếu còn cấu trúc là kiểu dữ liệu giá trị. Điều này được xem là sự khác nhau căn bản giữa cấu trúc và lớp. Ngoài ra cấu trúc cũng không cho phép có hàm hủy và tạo bộ khởi dựng không tham số tường minh. Cấu trúc cũng khác lớp là cấu trúc là
kiểu cô lập tường minh, tức là không cho phép kế thừa từ nó. Và nó cũng không kế thừa được từ bất cứ lớp nào khác. Mặc nhiên, các cấu trúc vẫn kế thừa từ Object như bất cứ kiểu dữ liệu giá trị nào khác trong C#/.
Câu hỏi 2: Trong hai dạng mảng và tập hợp thì lại nào chứa cấu trúc tốt hơn?
Trả lời 2: Cấu trúc có hiệu quả khi sử dụng trong mảng hơn là lưu chúng dưới dạng tập hợp. Dạng tập hợp tốt với kiểu dữ liệu tham chiếu.
Câu hỏi 3: Cấu trúc được lưu trữ ở đâu?
Trả lời 3: Cấu trúc như đã đề cập là kiểu dữ liệu giá trị nên nó được lưu trữ trên stack của chương trình. Ngược với kiểu tham chiếu được đặt trên heap.
Câu hỏi 4: Khi truyền cấu trúc cho một phương thức thì dưới hình thức nào?
Trả lời 4: Do là kiểu giá trị nên khi truyền một đối tượng cấu trúc cho một phương thức thì nó được truyền dưới dạng tham trị chứ không phải tham chiếu.
Câu hỏi 5: Vậy làm thế nào truyền cấu trúc dưới dạng tham chiếu cho một phương thức?
Trả lời 5: Cũng giống như truyền tham chiếu một kiểu giá trị như int, long, char. Ta khai báo khóa ref cho các tham số kiểu cấu trúc. Và khi gọi phương thức thì thêm từ khóa ref vào trước đối mục cấu trúc được truyền vào.
Câu hỏi thêm
Câu hỏi 1: Chúng ta có thể khởi tạo giá trị ban đầu cho các biến thành viên của nó như bên dưới được không? Nếu không được tại sao?
struct myStruct {
private int mNum = 100; ....
}
Câu hỏi 2: Sự khác nhau giữa kiểu dữ liệu tham chiếu và kiểu dữ liệu giá trị? Câu hỏi 3: Sự khác nhau giữa bộ khởi dựng của cấu trúc và bộ khởi dựng của lớp?
Câu hỏi 4: Có nhất thiết phải dùng từ khóa new để tạo đối tượng kiểu cấu trúc hay không? Nếu không thì còn cách nào khác nữa?
Câu hỏi 5: Quá trình boxing và unboxing có diễn ra với một đối tượng là kiểu cấu trúc hay không?
Bài tập
Bài tập 1: Chương trình sau đây có lỗi. Hãy sửa lỗi, biên dịch, và chạy chương trình. Đoạn lệnh nào gây ra lỗi?
--- using System; struct TheStruct { Cấu Trúc 173
public int x; public TheStruct() { x = 10; } } class TestClass {
public static void structtaker( TheStruct s) {
s.x = 5; }
public static void Main() {
TheStruct a = new TheStruct(); a.x = 1; structtaker( a); Console.WriteLine("a.x = {0}", a.x); } } ---
Bài tập 2: Hãy tính kết quả bằng tay mà chương trình sau xuất ra. Sau đó biên dịch và chạy chương trình để đối sánh kết quả.
--- using System; class TheClass { public int x; } struct TheStruct { public int x; } class TestClass {
public static void structtaker( TheStruct s) {
s.x = 5; }
public static void classtaker(TheClass c) {
c.x = 5; }
public static void Main() {
TheStruct a = new TheStruct(); TheClass b = new TheClass(); a.x = 1; b.x = 1; structtaker( a); classtaker(b); Console.WriteLine("a.x = {0}", a.x); Console.WriteLine("b.x = {0}", b.x); } } ---
Bài tập 3: Hãy sửa chương trình trong bài tập 2 để kết quả giá trị a.x của đối tượng a được thay đổi khi ra khỏi hàm structtaker(). Dùng truyền tham chiếu cho cấu trúc.
Cấu Trúc