C# 使用默认值初始化结构，返回null（自定义Matrix4结构）

我正在创建自己的Matrix4x4结构，但问题是，如果我在创建

新Mat4x4（）

时没有给它任何参数值，那么它将为null，而不是将其设置为默认参数，在调试模式下查看时，它会临时在构造函数中设置值，但随后返回null

结构代码：

public readonly struct Mat4x4
{
    public static Mat4x4 Identity { get; } = new Mat4x4(1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1);

    private readonly double[] matrix;

    public Mat4x4(double m00 = 1, double m01 = 0, double m02 = 0, double m03 = 0, double m10 = 0, double m11 = 1, double m12 = 0, double m13 = 0, double m20 = 0, double m21 = 0, double m22 = 1, double m23 = 0, double m30 = 0, double m31 = 0, double m32 = 0, double m33 = 1)
    {
        matrix = new double[] { m00, m01, m02, m03, m10, m11, m12, m13, m20, m21, m22, m23, m30, m31, m32, m33 };
    }

    public double this[int row, int column]
    {
        get
        {
            return (matrix[row * 4 + column]);
        }
    }

    public override string ToString()
    {
        string str = $"[ {matrix[0]} , {matrix[1]} , {matrix[2]} , {matrix[3]} ]\n" +
                     $"[ {matrix[4]} , {matrix[5]} , {matrix[6]} , {matrix[7]} ]\n" +
                     $"[ {matrix[8]} , {matrix[9]} , {matrix[10]} , {matrix[11]} ]\n" +
                     $"[ {matrix[12]} , {matrix[13]} , {matrix[14]} , {matrix[15]} ]";
        return str;
    }
}

这将引发错误，因为

matrix=null

：

Mat4x4 testMatrix = new Mat4x4();
Debug.Log(testMatrix.ToString());

但这将起作用，并将矩阵设置为更正默认值：

Mat4x4 testMatrix = new Mat4x4(m00:1);
Debug.Log(testMatrix.ToString());

我希望它工作的方式是，如果我不给它任何参数，它应该将值设置为与

Identity

相同的值，而且我希望可以选择只设置所选值，如

new Mat4x4（m02:2，m13:5）

，而其余值仍设置为

Identity

编辑：

跳过使用

double[]

public readonly struct Mat4x4
{
    public static Mat4x4 Identity { get; } = new Mat4x4(1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1);

    public double M00 { get; }
    public double M01 { get; }
    public double M02 { get; }
    public double M03 { get; }
    public double M10 { get; }
    public double M11 { get; }
    public double M12 { get; }
    public double M13 { get; }
    public double M20 { get; }
    public double M21 { get; }
    public double M22 { get; }
    public double M23 { get; }
    public double M30 { get; }
    public double M31 { get; }
    public double M32 { get; }
    public double M33 { get; }

    public Mat4x4(double m00 = 0, double m01 = 0, double m02 = 0, double m03 = 0, double m10 = 0, double m11 = 0, double m12 = 0, double m13 = 0, double m20 = 0, double m21 = 0, double m22 = 0, double m23 = 0, double m30 = 0, double m31 = 0, double m32 = 0, double m33 = 0)
    {
        M00 = m00; M01 = m01; M02 = m02; M03 = m03;
        M10 = m10; M11 = m11; M12 = m12; M13 = m13;
        M20 = m20; M21 = m21; M22 = m22; M23 = m23;
        M30 = m30; M31 = m31; M32 = m32; M33 = m33;
    }

    public double this[int row, int column]
    {
        get
        {
            return this[row * 4 + column];
        }
    }

    public double this[int index]
    {
        get
        {
            switch (index)
            {
                case 0: return M00;
                case 1: return M01;
                case 2: return M02;
                case 3: return M03;
                case 4: return M10;
                case 5: return M11;
                case 6: return M12;
                case 7: return M13;
                case 8: return M20;
                case 9: return M21;
                case 10: return M22;
                case 11: return M23;
                case 12: return M30;
                case 13: return M31;
                case 14: return M32;
                case 15: return M33;
                default: return M00;
            }
        }
    }

    public override string ToString() =>
        $"[ {M00} , {M01} , {M02} , {M03} ]\n" +
        $"[ {M10} , {M11} , {M12} , {M13} ]\n" +
        $"[ {M20} , {M21} , {M22} , {M23} ]\n" +
        $"[ {M30} , {M31} , {M32} , {M33} ]";
}

---

var myMat=new Mat4x4（）

将默认为0,0,0,0。。。对于标识矩阵

var myMat=Mat4x4.identity

您可以声明自己的私有默认构造函数：

public readonly struct Mat4x4 
{

    private Mat4x4()
    {
    }

    ...
}

---

你不能这么做——至少不能用一种非常简单的方式

new Mat4x4

将始终将每个字段初始化为默认值-对于任何引用类型（包括数组），默认值为

null

您可以通过

矩阵

属性将空数组视为等同于

标识

中的数组，该属性在代码中的任何地方都会使用

公共只读结构Mat4x4
{
公共静态Mat4x4标识{get；}=新的Mat4x4（1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,1）；
//仅存储-可能为空。
私有只读双[]矩阵；
//在任何地方使用它，它将永远不会为空。
私有双[]矩阵=>矩阵？？Identity.Matrix；
公共Mat4x4（双m00=1，双m01=0，双m02=0，双m03=0，双m10=0，双m11=1，双m12=0，双m13=0，双m20=0，双m21=0，双m22=1，双m23=0，双m30=0，双m31=0，双m32=0，双m33=1）
{
矩阵=新的双[]{m00、m01、m02、m03、m10、m11、m12、m13、m20、m21、m22、m23、m30、m31、m32、m33}；
}
public double this[int row，int column]=>矩阵[row*4+column]；
公共重写字符串ToString（）=>
$“[{Matrix[0]}，{Matrix[1]}，{Matrix[2]}，{Matrix[3]}]\n”+
$“[{Matrix[4]}，{Matrix[5]}，{Matrix[6]}，{Matrix[7]}]\n”+
$“[{Matrix[8]}，{Matrix[9]}，{Matrix[10]}，{Matrix[11]}]\n”+
$“[{Matrix[12]}，{Matrix[13]}，{Matrix[14]}，{Matrix[15]}]”；
}

---

请注意，属性仍然是私有的，并且需要是私有的-否则数组可能会发生变异。

不，您不能在结构中声明无参数构造函数。是的，这是我已经尝试过的，可能应该提到的，但这不适用于结构。这正是我想要的工作方式，但是，这样做会带来额外的性能成本吗？我认为它本质上是在做一个

if matrix==null return Identity，else return matrix

检查每次你访问一个值吗？@PatrikFröhler：是的，它会这样做。这会影响性能，但这是否重要取决于您的应用程序。假设您的结构实际上有多个其他方法，在每种方法中，您可能希望在多次使用属性值之前获取属性值的本地副本。嗯，在这种情况下，我可能需要重新考虑一下，我目前正在重新编写旧的Matrix4，以尝试提高性能，我假设，当我想在一个方法中使用值时，必须复制一个矩阵，这也会带来一些性能成本。我可能会尝试不使用双数组并单独存储值，但访问变得很棘手，如果你有其他建议，我会很高兴听到它们。@PatrikFröhler：同样值得注意的是，虽然你的单位矩阵是乘法的自然默认值，对于其他事情，比如加法，它绝对不是一个好的默认值。这有点像将

int

变量默认为1。您可能只想保持原样，并接受默认值无效。我创建了一个不使用数组的版本（请参见编辑），是的，它将默认为0，可能更好，然后，如果我想将其作为标识，我必须显式地将其设置为

=Mat4x4.Identity

我查看了我的旧Matrix4x4结构，实际上我没有在任何点循环遍历这些值，所以我实际上不需要索引器。为什么

结构

？使用

class

和无参数构造函数。