.NET で構造体のパラメーターなしのコンストラクターを定義できないのはなぜですか?

.NET 構造体のデフォルト コンストラクターの制限について理解する

.NET Framework では、構造体 (値型) がパラメーターのないコンストラクターを持つことは本質的に禁止されています。共通言語インフラストラクチャ (CLI) 仕様に基づいたこの設計の選択により、すべてのメンバーをゼロまたは null 相当の値に初期化するデフォルト コンストラクターの自動生成が保証されます。

制限の背後にある理論的根拠

パラメーターのないコンストラクターに対するこの制限は、一貫した初期化と最適なパフォーマンスを維持するために重要です。 これがないと、値の型にデフォルトのコンストラクターを許可すると、特に配列や初期化されていない変数を扱う場合に、予期せぬ動作が発生する可能性があります。

次のシナリオについて考えてみましょう:

<code>MyStruct[] foo = new MyStruct[1000];</code>

パラメーターなしのコンストラクターが許可されている場合、共通言語ランタイム (CLR) は配列を初期化するためにコンストラクターを 1000 回呼び出す必要があります。 これにより、特にコンストラクターに複雑なロジックが含まれる場合、かなりのパフォーマンスのオーバーヘッドが発生します。

CLR の組み込み初期化

デフォルトのコンストラクターを明示的に定義できないにもかかわらず、CLR は構造体のデフォルトの初期化を処理します。 すべてのメンバーをゼロまたは null に設定し、初期化されていないすべてのインスタンスが予測可能な状態になるようにします。

回避策と制限事項

構造体にはカスタマイズ可能なデフォルトのコンストラクターがないため、特定の状況で課題が生じます。たとえば、null またはデフォルト状態の表現はより複雑になります。

考えられる解決策の 1 つは、パラメーターなしのコンストラクターで null 許容値型を使用して、null 割り当てを有効にすることです。ただし、このアプローチは null 非許容構造体には適用できません。

概要

.NET 構造体のデフォルト コンストラクターに対する制限は、制限されているように見えますが、一貫した初期化とパフォーマンスにとって不可欠です。 CLR のデフォルトの初期化メカニズムは信頼性の高い代替手段を提供し、初期化されていないすべての値の型が既知の予測可能な状態になるようにします。

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