为什么我不能在 .NET 中为结构定义默认构造函数？

在 .NET 中，值类型 (C#struct) 不能有没有参数的构造函数。根据这个帖子 https://stackoverflow.com/questions/203695/structure-vs-class-in-c#204009这是 CLI 规范强制要求的。发生的情况是，对于每个值类型，都会创建一个默认构造函数（由编译器？），它将所有成员初始化为零（或null).

为什么不允许定义这样的默认构造函数？

有理数的一个简单用途是：

public struct Rational {
    private long numerator;
    private long denominator;

    public Rational(long num, long denom)
    { /* Todo: Find GCD etc. */ }

    public Rational(long num)
    {
        numerator = num;
        denominator = 1;
    }

    public Rational() // This is not allowed
    {
        numerator = 0;
        denominator = 1;
    }
}

使用当前版本的 C#，默认的 Rational 是0/0这不太酷。

PS：默认参数是否有助于解决 C# 4.0 的问题，或者是否会调用 CLR 定义的默认构造函数？

乔恩·斯基特 https://stackoverflow.com/questions/333829/why-cant-i-define-a-default-constructor-for-a-struct-in-net#333840回答：

举个例子，当有人这样做时，你希望发生什么：

 Rational[] fractions = new Rational[1000];

它应该运行你的构造函数 1000 次吗？

当然应该，这就是我首先编写默认构造函数的原因。 CLR 应该使用默认归零当没有定义显式默认构造函数时的构造函数；这样您只需为您使用的内容付费。那么如果我想要一个1000个非默认的容器Rationals（并且想要优化 1000 个结构）我将使用List<Rational>而不是一个数组。

在我看来，这个原因还不足以阻止默认构造函数的定义。

Note:下面的答案是在 C# 6 之前很长时间写的，C# 6 计划引入在结构中声明无参数构造函数的能力 - 但它们仍然不会在所有情况下被调用（例如，用于数组创建）（在结束这个功能未添加到 C# 6 https://stackoverflow.com/questions/31063109/parameterless-constructors-in-structs-for-c-sharp-6）...但是然后它was 在 C# 10 中添加 https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/proposals/csharp-10.0/parameterless-struct-constructors- 但存在限制，因此您不能期望构造函数在每种情况下都运行。

编辑：由于 Grauenwolf 对 CLR 的深入了解，我编辑了下面的答案。

CLR 允许值类型具有无参数构造函数，但 C# 不允许。我相信这是因为它会引入一种期望，即构造函数在不调用时会被调用。例如，考虑一下：

MyStruct[] foo = new MyStruct[1000];

CLR 只需分配适当的内存并将其全部清零即可非常有效地完成此操作。如果必须运行 MyStruct 构造函数 1000 次，效率就会低很多。 （事实上​​，事实并非如此——如果你do有一个无参数构造函数，当您创建数组或有未初始化的实例变量时，它不会运行。）

C# 中的基本规则是“任何类型的默认值都不能依赖于任何初始化”。现在他们could允许定义无参数构造函数，但并不要求在所有情况下都执行该构造函数 - 但这会导致更多混乱。 （或者至少，所以我相信这个论点是成立的。）

编辑：以您的示例为例，当有人这样做时您希望发生什么：

Rational[] fractions = new Rational[1000];

它应该运行你的构造函数 1000 次吗？

• 如果不是，我们最终会得到 1000 个无效理性
• 如果确实如此，那么如果我们要用实际值填充数组，我们可能会浪费大量工作。

编辑：（回答更多问题）无参数构造函数不是由编译器创建的。就 CLR 而言，值类型不必具有构造函数 - 尽管事实证明确实如此can如果你用IL写的话。当你写“new Guid()" 在 C# 中，它发出的 IL 与调用普通构造函数时得到的 IL 不同。请参阅这个问题 https://stackoverflow.com/questions/203695/structure-vs-class-in-c关于这方面的更多信息。

I suspect框架中没有任何具有无参数构造函数的值类型。毫无疑问，如果我问得足够好，NDepend 可以告诉我... C# 禁止它的事实对我来说是一个足够大的暗示，让我认为这可能是一个坏主意。