如何防止调用结构的默认构造函数？

Question

有什么办法可以防止结构体的默认构造函数被调用？

我的项目中有几个结构，其中一些我不能让默认构造函数在任何情况下被调用（这将导致我的代码中出现很多不需要的行为）。

PS.：在编码某些特殊结构（无法使用默认构造函数实例化）被“错误地”实例化时，任何仅指示我的解决方案对我来说都很好。对于我的情况，一个简单的编译器警告就足够了！

Answer 1

你不能。

天生

• struct 的所有字段都必须初始化为某个值。
• struct 不能有无参数构造函数
• 无参数构造函数将被隐式调用，无法绕过。

如果您需要此类行为，请使用class 或查看您的设计。

Answer 2

正如 Aybe 指定的那样，您不能这样做，但您希望可以在结构中添加一个字段，例如 IsInitialized，默认为 false，并使用它来验证值并在为 false 时抛出。

Answer 3

当您处理结构时，C# 想要确保您已初始化结构的所有字段。

一种选择是提供一个构造函数，它首先调用默认构造函数，然后再进行自定义初始化：

 public S(int x) : this()
 {
     /* custom initialization logic */
 }

另一种选择是提供一个构造函数，该构造函数可证明在自己的主体中初始化结构的所有字段，在这种情况下，您不需要链接默认构造函数：

 public S(int x)
 {
     this.X = x;
     /* custom initialization logic */
 }

另一种选择是跳过调用构造函数，而是在实际使用之前手动初始化结构：

S s;
s.X = 5;

在上述选项中，只有第一个执行对默认构造函数的逻辑调用，而其他两个跳过调用。

坏消息是，在幕后，出于安全原因，CLR 将始终为您提供零初始化内存，这几乎完全等同于调用 C# 默认构造函数。你可以这样观察：

S s;
S* ptr = &s;
int x = (*ptr).X;
Console.WriteLine(x); // will print 0

好消息是，在大多数情况下，这无关紧要。 C# 默认构造函数并不是 CLR 意义上的真正构造函数。任何T : struct 的表达式new T() 等价于default(T)，这只是表示获取T 类型结构的零初始化实例的一种方式。这也是为什么您不能将其设为私有或向其添加自定义逻辑的原因。

因此，C# 默认结构构造函数不能有任何逻辑外部可观察的副作用。这给我们带来了一个问题：您要避免什么样的影响？

请记住，如果您的问题是您的结构对于全零位模式无效，并且您担心某些客户端代码可能会尝试这样使用它，那么有一种解决方法：

struct S
{
    private bool _isValid;
    /* rest of your struct */
}

任何零初始化的结构都不会设置其有效性标志，只要在结构上执行任何操作（您可以控制），您就可以使用它来引发异常。

毕竟，如果出于任何原因您仍然需要一个结构实例，该实例以某种方式跳过了调用任何构造函数（无论是真实的还是表面上的），您必须自己为该结构分配一些内存：

S* ptr = (S*) Marshal.AllocHGlobal(Marshal.SizeOf<S>());

您现在可以使用 (*ptr).X 或 ptr->X 形式的表达式直接读取和写入该结构。