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  • C#中结构(struct)与类(class)的区别

    C#中结构(struct)与类(class)的区别

    像类一样,结构 (struct) 是能够包含数据成员和函数成员的数据结构,但是与类不同,结构是值类型,不需要堆分配。结构类型的变量直接存储该结构的数据,而类类型的变量则存储对动态分配的对象的引用。结构类型不支持用户指定的继承,并且所有结构类型都隐式地从类型 object 继承。

    结构对于具有值语义的小型的数据结构特别有用。复数、坐标系中的点或字典中的“键-值”对都是结构的典型示例。对小型数据结构而言,使用结构而不使用类会大大节省应用程序分配的内存量。例如,下面的程序创建并初始化一个含有 100 个点的数组。对于作为类实现的 Point,出现了 101 个实例对象,其中,数组需要一个,它的 100 个元素每个都需要一个。

    class Point
    {
    public int x, y;

    public Point(int x, int y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
    }
    }

    class Test
    {
    static void Main() {
    Point[] points = new Point[100];
    for (int i = 0; i < 100; i++) points[i] = new Point(i, i);
    }
    }

    一种替代办法是将 Point 定义为结构。

    struct Point
    {
    public int x, y;

    public Point(int x, int y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
    }
    }

    现在,只有一个对象被实例化(即用于数组的那个对象),而 Point 实例以值的形式直接内联存储在数组中。

    结构构造函数也是使用 new 运算符调用,但是这并不意味着会分配内存。与动态分配对象并返回对它的引用不同,结构构造函数直接返回结构值本身(通常是堆栈上的一个临时位置),然后根据需要复制该结构值。

    对于类,两个变量可能引用同一对象,因此对一个变量进行的操作可能影响另一个变量所引用的对象。对于结构,每个变量都有自己的数据副本,对一个变量的操作不可能影响另一个变量。例如,下面的代码段产生的输出取决于 Point 是类还是结构。

    Point a = new Point(10, 10);
    Point b = a;
    a.x = 20;
    Console.WriteLine(b.x);

    如果 Point 是类,输出将是 20,因为 a 和 b 引用同一对象。如果 Point 是结构,输出将是 10,因为 a 对 b 的赋值创建了该值的一个副本,因此接下来对 a.x 的赋值不会影响 b 这一副本。

    前一示例突出了结构的两个限制。首先,复制整个结构通常不如复制对象引用的效率高,因此结构的赋值和值参数传递可能比引用类型的开销更大。其次,除了 ref 和 out 参数,不可能创建对结构的引用,这样限制了结构的应用范围。

    总结,主要有这么几点不同:

    1.struct 是值类型,class 是对象类型

    2.struct 不能被继承,class 可以被继承

    3.struct 默认的访问权限是public,而class 默认的访问权限是private.

    4.struct总是有默认的构造函数,即使是重载默认构造函数仍然会保留。这是因为Struct的构造函数是由编译器自动生成的,但是如果重载构造函数,必需对struct中的变量全部初始化。并且Struct的用途是那些描述轻量级的对象,例如Line,Point等,并且效率比较高。class在没有重载构造函数时有默认的无参数构造函数,但是一被重载些默认构造函数将被覆盖。

    5.struct的new和class的new是不同的。struct的new就是执行一下构造函数创建一个新实例再对所有的字段进行Copy。而class则是在堆上分配一块内存然后再执行构造函数,struct的内存并不是在new的时候分配的,而是在定义的时候分配

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