Struct与Class辨析

《2010 .NET面试题整理之基础篇》文中第十三题为：

==========================================

13、在dotnet中类(class)与结构(struct)的异同？

Class可以被实例化,属于引用类型,是分配在内存的堆上的
Struct属于值类型,是分配在内存的栈上的。

==========================================

什么时候dotnet中类与结构的异同变成一个是分配在堆上一个分配在栈上了？搜索引擎一搜，网上全是这种说法，吓一跳。顺藤摸瓜，原来是出自《[你必须知道的.NET] 第四回：后来居上：class和struct》。

我个人不认同这种观点，我认为它们的本质区别不是分配在栈和堆的问题，甚至跟分配在栈和堆关系不大，而是下面两点：

· struct的实例 所占内存大小是固定的，class实例 所占内存大小是不固定的（因为可以继承）；当然，从另一个角度解读就是class是可继承的，而struct是不可以继承的；这是一个硬币的两面；这是它们在存储上的区别，你可以把struct当作阉割后的class。

· struct  默认 是传值，但可以传引用，class则默认传引用，无法传值。这是它们在使用上的区别。

下面展开说几点：

（1）class也可能分配在栈上(特例)

Int32[] cache = new Int32[100];

cache一个数组，是class，使用 new 关键字，它是分配在堆上的。

Int32* cache = stackalloc Int32[100];

当使用 stackalloc 它就是分配在栈上了。

值类型数组是特例，但这一特例就够了，表明class是可以分配在栈上的。一般的class是无法分配在栈上的，编辑器解释说无法知道size。当然，你也可以认为数组是一个特殊的类型，这个特例不算。实际上，这里的数组已经丢失了class的特征了，你再也无法用数组类去引用它了。如果去除这个特例，则class无法在栈上分配。但是，你也可以这样理解——不是不能，而是不为，微软目前还不想这样干。因为虽然class的size是不确定的，但一个class的实例存在一个最小size，只分配这个最小size的内存即可——C++就这样干的。微软不支持，可能他们认为这样没必要，不必要搞这么复杂。一般来说，能够stackalloc 值类型数组就足够了。

（2）struct也可以分配在堆上

这个无须解释。任何class里面的struct都是分配在堆上的（通过stackalloc分配的数组除外）。有没办法直接分配呢？我试了几分钟，没发现把struct直接分配在托管堆上的方法，但却可以通过Marshal.AllocHGlobal方法分配在非托管堆上。因此，有两种方法可以struct分配在堆上：

（a）设struct是某个class的成员，可将struct分配在托管堆上

（b）使用Marshal或自己写的内存分配器，可将struct分配在非托管堆上

（3）struct也可以传引用

struct默认是传值的，在安全环境下，使用ref关键字可以传引用，在非安全环境下，使用指针可以传引用。

（4）引入struct是为了解决性能问题——小粒度对象的传值比传引用效率高。同时，在非安全代码中，可以使用struct以及指针和非托管资源交互。