為什麼 .NET 結構不能有預設建構子？

.NET 結構體中的預設建構子：揭秘背後的原因

在 .NET 程式設計領域，值類型（由結構體表示）無法定義預設建構函數，這是一個令人費解的限制，引發了人們的好奇和爭論。根據 CLI 規範，這種禁止源於在初始化期間防止意外行為的必要性。

從歷史上看，預設構造函數在將成員初始化為零值方面起著至關重要的作用，從而允許高效的數組分配。考慮一下有理數的這個簡單用例：

<code>public struct Rational {
    public Rational() { numerator = 0; denominator = 1; }
}</code>

然而，當考慮陣列分配的行為時，問題就出現了：

<code>Rational[] fractions = new Rational[1000];</code>

是否應該為數組中的每個元素呼叫預設建構函數，從而導致潛在的低效操作？

為了解決這個問題，CLR 引入了一個預設清零建構函數，該構造函數會自動將值類型的所有成員初始化為零。這種方法消除了對明確預設建構函式定義的需求，確保在陣列建立期間獲得最佳效能。

本質上，禁止在結構體中使用預設建構函式是為了保持一致的行為，防止在某些情況下出現意外的開銷。雖然 CLR 允許使用無參數建構函數，但 C# 不支援在結構體中宣告它們。這項決定源於避免混淆和在數組以及未初始化字段賦值中潛在的性能影響的願望。

在 C# 10 中，為結構體引入「無參數構造函數」提供了一定程度的靈活性，同時仍尊重 CLR 設計中固有的核心原則。但是，需要注意的是，在某些情況下，例如數組分配，此類構造函數可能不會被調用，以保持 CLR 設計中固有的穩定性和效率。

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