ابهام زدایی از ساختارهای داده C#: راهنمای یک توسعه دهنده کهنه کار

Summarize this content to 400 words in Persian Lang
با سلام خدمت دوستان کدنویس! در قلمرو همیشه در حال تکامل سی شارپ، انتخاب ساختار داده مناسب می‌تواند مانند پیمایش در یک هزارتو باشد. نترسید، زیرا من، یک توسعه‌دهنده با تجربه با خطوط بی‌شماری کد زیر کمربندم، اینجا هستم تا پیچیدگی‌های کلاس‌ها، ساختارها، رکوردها، ساختارهای فقط خواندنی و ساختارهای فقط خواندنی را روشن کنم. دست و پنجه نرم کنید و آماده شوید تا درک خود از ساختارهای داده C# به اوج جدیدی برسد!

مدعی کلاسیک: کلاس

آه، کلاس – سنگ بنای برنامه نویسی شی گرا. کلاس‌ها مانند نقشه‌هایی هستند که ویژگی‌ها (داده‌ها) و روش‌ها (رفتارها) را تعریف می‌کنند که اشیاء آن کلاس دارند. آنها را به‌عنوان نقشه‌هایی برای خانه‌ها در نظر بگیرید: شما اتاق‌ها (خواص) و آنچه در آن اتاق‌ها اتفاق می‌افتد (روش‌ها) را تعریف می‌کنید و سپس می‌توانید چندین خانه (اشیاء) را بر اساس آن طرح ایجاد کنید.

مورد استفاده در دنیای واقعی: الف را تصور کنید Customer کلاس دارای خواصی مانند Name، Address، و Emailو روش هایی مانند PlaceOrder و UpdateProfile. هر یک Customer سپس شیء اطلاعات خاصی را برای یک مشتری خاص نگه می دارد.

زمان انتخاب کلاس:

زمانی که به وراثت نیاز دارید – کلاس‌ها می‌توانند ویژگی‌ها و متدها را از کلاس‌های دیگر به ارث ببرند و استفاده مجدد از کد را ترویج کنند.
زمانی که به معناشناسی مرجع نیاز دارید – کلاس‌ها در پشته ذخیره می‌شوند، به این معنی که تغییرات یک شی بر روی شی دیگر تأثیر نمی‌گذارد (برخلاف ساختارها، که در ادامه به آن خواهیم پرداخت).
هنگامی که به رفتار پیچیده نیاز دارید – کلاس ها در کپسوله کردن داده ها و منطق عالی هستند و آنها را برای نمایش موجودیت های دنیای واقعی ایده آل می کند.

قهرمان سبک وزن: سازه

ساختارها انواع مقادیر هستند، به این معنی که داده های خود را مستقیماً در خود متغیر نگهداری می کنند. آنها را به عنوان واحدهای مستقل مانند سکه هایی در جیب خود در نظر بگیرید. برخلاف کلاس‌ها، ساختارها روی پشته، یک منطقه حافظه با دسترسی سریع‌تر، زندگی می‌کنند.

مورد استفاده در دنیای واقعی: آ Point ساختار می تواند نگه دارد X و Y مختصات، مناسب برای نمایش یک نقطه در فضای دوبعدی.

زمان انتخاب سازه:

هنگامی که به محفظه های داده کوچک و کارآمد نیاز دارید – ساختارها برای داده های ساده مانند نقاط، رنگ ها یا مختصات ایده آل هستند.
هنگامی که به معناشناسی ارزش نیاز دارید – تغییرات در یک متغیر ساختاری بر دیگران تأثیر نمی گذارد، زیرا آنها کپی های جداگانه ای هستند.
وقتی عملکرد حیاتی است – تخصیص پشته برای ساختارها می تواند سریعتر از تخصیص پشته برای کلاس ها باشد.

The New Kid on the Block: The Record

سی شارپ 9 رکوردها را معرفی کرد، یک تغییر دهنده بازی برای انواع ارزش. رکوردها بهترین های هر دو جهان را با هم ترکیب می کنند: آنها معنایی ارزشی را مانند ساختارها ارائه می دهند اما دارای عملکرد داخلی برای مقایسه برابری، تغییر ناپذیری (به طور پیش فرض) و ساختارشکنی هستند. این مانند داشتن یک نوع ارزش از پیش بسته بندی شده با تمام زنگ ها و سوت ها است!

مورد استفاده در دنیای واقعی: آ Person رکورد می تواند نگه دارد Name، Age، و محاسبه شده است IsAdult ویژگی. رکوردها برای داده های تغییرناپذیری که به این ویژگی های داخلی نیاز دارند، عالی هستند.

زمان انتخاب رکورد:

هنگامی که به معناشناسی ارزش با عملکرد داخلی نیاز دارید – سوابق روشی تمیز و کارآمد برای مدیریت داده هایی ارائه می دهند که نیازی به تغییر ندارند.
هنگامی که به طور پیش فرض تغییر ناپذیری را می خواهید – رکوردها تغییر ناپذیر هستند مگر اینکه به صراحت تنظیم کننده ها را تعریف کنید.
هنگامی که شما نیاز به ساختارشکنی دارید – رکوردها راه مناسبی را برای باز کردن ویژگی های خود در متغیرها ارائه می دهند.

تقویت کننده کارایی: ساختار فقط خواندنی

ساختارهای فقط خواندنی، گونه‌ای از ساختارها هستند که به‌طور خاص برای سناریوهایی طراحی شده‌اند که می‌دانید داده‌ها پس از مقداردهی اولیه تغییر نخواهند کرد. آنها مزایای مشابه ساختارها را ارائه می دهند (معناشناسی ارزش، تخصیص پشته) اما از تغییرات تصادفی جلوگیری می کنند.

مورد استفاده در دنیای واقعی: آ Rectangle ساختار را می‌توان به‌عنوان فقط خواندنی علامت‌گذاری کرد تا اطمینان حاصل شود که ابعاد آن پس از ایجاد ثابت باقی می‌ماند.

زمان انتخاب یک ساختار فقط خواندنی:

وقتی داده‌هایی دارید که نباید پس از ایجاد اصلاح شوند – ساختارهای فقط خواندنی تغییر ناپذیری را اعمال می‌کنند و از عوارض جانبی ناخواسته جلوگیری می‌کنند.
هنگامی که می خواهید عملکرد را بهینه کنید – ساختارهای فقط خواندنی از سربار بررسی تغییرات جلوگیری می کنند، که به طور بالقوه منجر به افزایش عملکرد جزئی می شود.

The Speedy Specialist: The Readonly Ref Struct

ساختارهای فقط خواندنی، که در C# 7.2 معرفی شده‌اند، یک مفهوم قدرتمند اما خاص هستند. آنها مزایای ساختارهای فقط خواندنی (معناشناسی ارزش، تغییر ناپذیری) را با قابلیت انتقال به توابع با مرجع ارائه می دهند. این می تواند به ویژه برای سناریوهای حیاتی عملکرد که در آن اجتناب از کپی های غیر ضروری بسیار مهم است مفید باشد.

مورد استفاده در دنیای واقعی: یک بزرگ Matrix ساختار را می‌توان به‌عنوان ref فقط خواندنی علامت‌گذاری کرد، که به توابع اجازه می‌دهد مستقیماً بدون ایجاد کپی روی داده‌ها کار کنند و به طور بالقوه عملکرد را بهبود بخشند.

زمان انتخاب یک ساختار Ref فقط خواندنی:

هنگامی که نیاز دارید داده‌های بزرگ و غیرقابل تغییر را با مرجع ارسال کنید – ساختارهای ref فقط خواندنی راهی برای جلوگیری از کپی کردن و حفظ تغییرناپذیری فراهم می‌کنند.
وقتی عملکرد کاملاً حیاتی است – درک پیچیدگی‌های مرجع فقط خواندنی