C# 中 Struct 和 Class 的区别总结
翻譯自 Manju lata Yadav 2019年6月2日 的博文?《Difference Between Struct And Class In C#》,補充了一些內容和示例。
結構體(struct)是類(class)的輕量級版本。結構體是值類型,可用于創建行為類似于內置類型的對象。
比較
結構體和類共享許多特性,但與類相比有以下局限性。
結構體不能有默認構造函數(無參構造函數)或析構函數,構造函數中必須給所有字段賦值。
public struct Coords{public double x;public double y;public Coords() //錯誤,不允許無參構造函數{this.x = 3;this.y = 4;}public Coords(double x) //錯誤,構造函數中必須給所有字段賦值{this.x = x;}public Coords(double x) //這個是正確的{this.x = x;this.y = 4;}public Coords(double x, double y) //這個是正確的{this.x = x;this.y = y;}}結構體是值類型,在賦值時進行復制。
結構體是值類型,而類是引用類型。
結構體可以在不使用?new?操作符的情況下實例化。例如:
public struct Coords{public double x;public double y;}static void Main(){Coords p;p.x = 3;p.y = 4;Console.WriteLine($"({p.x}, {p.y})"); // 輸出: (3, 4)}結構體不能繼承于另一個結構體或者類,類也不能繼承結構體。所有結構體都直接繼承于抽象類?System.ValueType,System.ValueType?又繼承于?System.Object。
結構體不能是基類,因此,結構體不能是?abstract?的,且總是隱式密封的(sealed)。
不允許對結構體使用抽象(abstract)和密封(sealed)修飾符,也不允許對結構體成員使用?protected?或?protected internal?修飾符。
結構體中的函數成員不能是抽象的(abstract)或虛的(virtual),重寫(override)修飾符只允許重寫從?System.ValueType?繼承的方法。
結構體中不允許實例屬性或字段包含初始值設定項。但是,結構體允許靜態屬性或字段包含初始值設定項。例如:
public struct Coords{public double x = 4; //錯誤, 結構體中初始化器不允許實例字段設定初始值public static double y = 5; // 正確public static double z { get; set; } = 6; // 正確}結構體可以實現接口。
結構體可以用作?nullable type(即:Nullable<T>?中的?T),對其賦值?null?值,參考【Nullable<T> Struct?(https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.nullable-1?view=netcore-3.1)】
什么時候使用結構體或類?
要回答這個問題,我們應該很好地理解它們的差異。
| 1 | 結構體是值類型,可以在棧(stack)上分配,也可以在包含類型中內聯分配。 | 類是引用類型,在堆(heap)上分配并垃圾回收。 |
| 2 | 值類型的分配和釋放通常比引用類型的分配和釋放更節約成本。 | 大的引用類型的賦值比大的值類型的賦值成本更低。 |
| 3 | 在結構體中,每個變量都包含自己的數據副本(ref?和?out?參數變量除外),對一個變量的操作不會影響另一個變量。 | 在類中,兩個變量可以包含同一對象的引用,對一個變量的任何操作都會影響另一個變量。 |
這樣,結構體(struct)只能在確定以下情形時使用:
它在邏輯上表示單個值,比如基本類型(int,?double,等等)。
它是不可變的(immutable)。
它不會頻繁地裝箱和拆箱。
在所有其他情形,應該將類型定義為類(class)。
結構體示例:
struct Location {public int x, y;public Location(int x, int y){this.x = x;this.y = y;} }static void Main() {Location a = new Location(20, 20);Location b = a;a.x = 100;Console.WriteLine(b.x); }輸出將是 20。“b” 的值是 “a” 的副本,因此 “b” 不受 “a.x” 更改的影響。但是在類中,輸出將是 100,因為變量 “a” 和 “b” 引用同一個對象。
以下為譯者補充
結構體實例與類實例
結構體實例的內存在棧(stack)上進行分配,所占用的內存隨聲明它的類型或方法一起回收。這就是在賦值時要復制結構體的一個原因。相比之下,類實例的內存在堆(heap)上進行分配,當對類實例的所有引用都超出范圍時,為該類實例分配的內存將由公共語言運行時自動回收(垃圾回收)。
結構體實例的值相等性
兩個結構體實例的比較是基于值的比較,而類實例的比較則是對其引用的比較。
若要確定兩個結構體實例中的實例字段是否具有相同的值,可使用?ValueType.Equals?方法。由于所有結構體都隱式繼承于?System.ValueType,因此可以直接在其對象上調用該方法,如以下示例所示:
public struct Person {public string Name;public int Age;public Person(string name, int age){Name = name;Age = age;} }static void Main() {Person p1 = new Person("技術譯站", 100);Person p2;p2.Name = "技術譯站";p2.Age = 100;if (p2.Equals(p1))Console.WriteLine("p2 和 p1 有相同的值。");Console.ReadKey(); } // 輸出: p2 和 p1 有相同的值。System.ValueType?的?Equals?是使用反射實現,因為它必須能夠確定任何結構體中有哪些字段。在創建自己的結構體時,重寫?Equals?方法可以提供特定于你的類型的高效求等算法。
“基于值的相等”這一點和 C# 9.0 中新增的記錄(record) 類型具有相似之處,想了解 C# 9.0 可以查看:歡迎來到 C# 9.0。
作者 :?Manju lata Yadav?
譯者 :技術譯民
出品 :技術譯站(https://ITTranslator.cn/)
總結
以上是生活随笔為你收集整理的C# 中 Struct 和 Class 的区别总结的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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