.NET 構造体にデフォルトのコンストラクターがないのはなぜですか?

.NET 構造のデフォルト コンストラクター: その背後にある理由

.NET プログラミングの世界では、値の型 (構造体で表される) はデフォルトのコンストラクターを定義できません。この不可解な制限が好奇心と議論を引き起こしています。 CLI 仕様によれば、この禁止は、初期化中の予期しない動作を防ぐ必要があることから生じています。

歴史的に、デフォルトのコンストラクターは、メンバーをゼロ値に初期化し、配列の効率的な割り当てを可能にする上で重要な役割を果たしました。有理数の次の単純な使用例を考えてみましょう:

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

しかし、配列割り当ての動作を考慮すると問題が発生します。

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

配列内の各要素に対してデフォルトのコンストラクターを呼び出す必要がありますか?その結果、操作が非効率になる可能性がありますか?

この問題を解決するために、CLR は値型のすべてのメンバーを自動的にゼロに初期化するゼロデフォルト コンストラクターを導入しました。このアプローチにより、明示的なデフォルト コンストラクター定義の必要性がなくなり、配列作成時の最適なパフォーマンスが保証されます。

基本的に、構造体でのデフォルトのコンストラクターの使用を禁止することは、一貫した動作を維持し、特定の状況での予期しないオーバーヘッドを防ぐことです。 CLR ではパラメーターなしのコンストラクターが許可されていますが、C# では構造体内でのコンストラクターの宣言はサポートされていません。この決定は、配列および初期化されていないフィールドの割り当てにおける混乱と潜在的なパフォーマンスへの影響を回避したいという要望から生じています。

C# 10 では、構造体に「パラメーターなしのコンストラクター」を導入することで、CLR の設計に固有の中核原則を尊重しながら、ある程度の柔軟性が提供されます。ただし、配列割り当てなどの場合によっては、CLR の設計に固有の安定性と効率を維持するために、そのようなコンストラクターが呼び出されない場合があることに注意することが重要です。

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