値型の動作を維持しながら、値型はどのようにオブジェクトから継承するのでしょうか?

C# 値の型と継承

質問:

値型の動作を維持しながら、値型を Object (参照型) から派生させるにはどうすればよいでしょうか?

答え:

• C# ではクラスから構造体を派生できます。すべての構造体は System.ValueType を継承し、さらに System.Object を継承します。
• 継承関係は単純です。基本クラスの継承可能なメンバーは派生構造体のメンバーになり、たとえば、構造体が ToString メソッドを継承できるようになります。
• 派生はコピー動作に影響しません。値型は値によってコピーされますが、参照型は参照によってコピーされます。継承はこれに影響しません。

CLR の処理方法

CLR は、値の型と参照型を、その表現方法に基づいて区別します。

• 値型にはオブジェクト ヘッダーや同期ブロックがありません。値型はストレージ領域を直接占有します。
• 参照型にはオブジェクト ヘッダーと、オプションで同期ブロックがあります。参照型は、別の場所に保存されたデータを参照します。
• 派生によってこれらの表現は変更されません。 参照型から派生した値型には、依然として値型表現が存在します。逆に、値型から派生した参照型は、オブジェクト指向の特性を失いません。

例:

MyStruct という単純な値型構造を考えてみましょう。

<code class="language-c#">struct MyStruct : ValueType { }</code>

• MyStruct は ValueType を継承します。ValueType は参照型ですが、MyStruct は依然として値型です。これは次のことを意味します:

  • MyStruct インスタンスはスタックまたはローカル変数に割り当てられます。
  • MyStruct インスタンスは、参照ではなく値によってコピーされます。

• MyStruct は暗黙的に ValueType を参照します。 継承を通じて、MyStruct は ToString メソッドを含む ValueType の継承可能なメンバーにアクセスできます。

結論:

値の型は、主に継承可能なメンバーにアクセスするために Object から派生します。この継承によって、値の型の特性や、値がコピーされてメモリに格納される方法は変更されません。 CLR はこれらの差異を内部で管理し、値の型が一意の特性を保持していることを確認します。

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