Strukturen in C#

1. Einführung

Struktur – das ist ein spezieller Datentyp in C#, mit dem du mehrere Werte (auch von verschiedenen Typen) in eine „Box“ packen kannst. Das ist wie ein kleiner LEGO-Baukasten: Du steckst Teile zusammen und bekommst am Ende ein praktisches, kompaktes Objekt.

Strukturen sind ähnlich wie Klassen, aber sie haben ihre Eigenheiten und werden für „einfachere“ Fälle genutzt, wenn du nicht die ganze Power und „Schwere“ von Klassen brauchst.

Syntax

struct Point
{
    public int X;
    public int Y;
}

In diesem Beispiel haben wir eine Struktur für einen Punkt auf der Ebene mit den Koordinaten X und Y beschrieben.

Wo werden Strukturen verwendet?

Meistens nutzt man Strukturen für kleine, einfache Objekte, die richtig leicht und „nur Daten“ sein sollen.

In C# sind einige Standardtypen Strukturen:

• int, double, bool, DateTime, TimeSpan, decimal, Guid
• und sogar zum Beispiel ConsoleKeyInfo oder Point (in Grafikbibliotheken)

Unterschiede zwischen Strukturen und Klassen

struct

class

2. Deklaration und Verwendung von Strukturen

Du kannst eine Struktur innerhalb oder außerhalb einer Klasse deklarieren:

struct Rectangle
{
    public int Width;
    public int Height;
}

Erstellen und verwenden:

Rectangle r;
r.Width = 10;
r.Height = 5;
Console.WriteLine($"Fläche: {r.Width * r.Height}");

Du kannst auch einen Konstruktor verwenden:

struct Point
{
    public int X;
    public int Y;

    // Konstruktor
    public Point(int x, int y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }
}

var p = new Point(3, 7);
Console.WriteLine($"Punkt: ({p.X}, {p.Y})");

Wann solltest du eine Struktur verwenden?

• Für kleine „Datenpakete“ (zum Beispiel Koordinate, Farbe, Bereich, Datum und Uhrzeit).
• Wenn Kompaktheit und Performance wichtig sind (zum Beispiel Millionen von Punkten in einem Array).
• Wenn das Objekt sich wie ein einzelner Wert verhalten soll (copy-paste – es wird wirklich eine Kopie gemacht!).

Du solltest keine Struktur verwenden, wenn das Objekt:

• Groß werden kann (viele Felder).
• An einer Vererbungshierarchie teilnehmen soll.
• Oft per Referenz geändert werden muss.

3. Besonderheiten und „Fallen“ von Strukturen

Kopieren

Point p1 = new Point(1, 2);
Point p2 = p1; // es wird eine KOPIE erstellt!
p2.X = 100;

Console.WriteLine(p1.X); // 1 – hat sich nicht geändert!
Console.WriteLine(p2.X); // 100

Implizite Standardwerte

Point p; // Felder X und Y = 0, auch wenn du nichts explizit zuweist!

Kann Nullable sein

Um null speichern zu können, musst du spezielle Nullable-Syntax verwenden – einfach ein Fragezeichen nach dem Typnamen. Dann kannst du der Variable null zuweisen.

Point? p = null;
if (p == null)
    Console.WriteLine("Kein Punkt");

4. Strukturen mit automatischen Properties und Methoden

Strukturen können Methoden, Properties, Events und sogar statische Members haben.

public struct Range
{
    public int Start { get; set; }
    public int End { get; set; }

    public int Length => End - Start;

    public override string ToString() => $"[{Start}..{End}]";
}

Beispiel: Struktur für komplexe Zahlen

Struktur für komplexe Zahlen mit Methode und Override von ToString()

        struct Complex
{
    public double Re;
    public double Im;

    public Complex(double re, double im)
    {
        Re = re;
        Im = im;
    }

    public double Abs() => Math.Sqrt(Re * Re + Im * Im);

    public override string ToString() => $"{Re} + {Im}i";
}

var z = new Complex(1, 2);
Console.WriteLine(z);          // 1 + 2i
Console.WriteLine(z.Abs());    // 2.236...

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Aufgabe

C# SELF, Level 10, Lektion 2

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Erstellung einer einfachen Struktur zur Speicherung der Koordinaten eines Punktes

Erstellung einer einfachen Struktur zur Speicherung der Koordinaten eines Punktes

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Aufgabe

C# SELF, Level 10, Lektion 2

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Struktur mit Konstruktor und Flächenberechnungsmethode

Struktur mit Konstruktor und Flächenberechnungsmethode

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