类与结构

目录

• 类与结构的实例比较
• 类与结构的差别
• 如何选择结构还是类

类与结构的示例比较

结构示例

public struct Person
{
    string Name;
    int  height;
    int  weight
   
    public bool overWeight()
    {
        //implement something

    }
}

类示例

public class TestTime
{
    int hours;
    int minutes;
    int seconds;
   
    public void passtime()
    {
        //implementation of behavior
    }
}

调用过程

public class Test
{
    public static ovid Main
    {
        Person Myperson=new Person      //声明结构
        TestTime Mytime=New TestTime    //声明类
    }
}

从上面的例子中我们可以看到，类的声明和结构的声明非常类似，只是限定符后面是 struct 还是 class 的区别，而且使用时，定义新的结构和定义新的类的方法也非常类似。那么类和结构的具体区别是什么呢？

类与结构的差别

值类型与引用类型

结构

结构是值类型，值类型在堆栈上分配地址，所有的基类型都是结构类型，例如：int 对应System.int32 结构，string 对应 system.string 结构 ，通过使用结构可以创建更多的值类型。

类

类是引用类型，引用类型在堆上分配地址。

堆栈的执行效率要比堆的执行效率高，可是堆栈的资源有限，不适合处理大的逻辑复杂的对象。所以结构处理作为基类型对待的小对象，而类处理某个商业逻辑。

因为结构是值类型所以结构之间的赋值可以创建新的结构，而类是引用类型，类之间的赋值只是复制引用。

说明：

• 虽然结构与类的类型不一样，可是他们的基类型都是对象（object），C# 中所有类型的基类型都是 Object。
• 虽然结构的初始化也使用了 new 操作符可是结构对象依然分配在堆栈上而不是堆上，如果不使用“新建”(new)，那么在初始化所有字段之前，字段将保持未赋值状态，且对象不可用。

继承性

结构

不能从另外一个结构或者类继承，本身也不能被继承，虽然结构没有明确的用 sealed 声明，可是结构是隐式的 sealed。

类

完全可扩展的，除非显示的声明 sealed，否则类可以继承其他类和接口，自身也能被继承。

说明：

• 虽然结构不能被继承 可是结构能够继承接口，方法和类继承接口一样。

  例如：结构实现接口

  interface IImage
  {
      void Paint();
  }
   
  struct Picture : IImage
  {
      public void Paint()
      {
           // painting code goes here
      }
     
      private int x, y, z;
     // other struct members
  }

内部结构

结构

• 没有默认的构造函数，但是可以添加构造函数
• 没有析构函数
• 没有 abstract 和 sealed(因为不能继承)
• 不能有 protected 修饰符
• 可以不使用 new 初始化
• 在结构中初始化实例字段是错误的

类

• 有默认的构造函数
• 有析构函数
• 可以使用 abstract 和 sealed
• 有 protected 修饰符
• 必须使用 new 初始化

如何选择结构还是类

讨论了结构与类的相同之处和差别之后，下面讨论如何选择使用结构还是类：

• 堆栈的空间有限，对于大量的逻辑的对象，创建类要比创建结构好一些。
• 结构表示如点、矩形和颜色这样的轻量对象，例如，如果声明一个含有 1000 个点对象的数组，则将为引用每个对象分配附加的内存。在此情况下，结构的成本较低。
• 在表现抽象和多级别的对象层次时，类是最好的选择。
• 大多数情况下该类型只是一些数据时，结构时最佳的选择。

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网友在 CSDN 上的回答：

结构可以看作是轻量级的类，在性能上要好一点。

相同之处：

• 结构和类对于程序来讲都通过指针操作，同样是面向对象的形式。

不同之处：

• 结构体对象总是在线程堆栈上操作，而不是托管堆上。
• 不能继承一个结构体（所以在调用结构体的方法时不需要查找 vtable: 虚函数继承表）
• 我们不能声明构造函数为空的结构体（不晓得为啥非得要这么设计）
• 结构体的构造函数内必须初始化所有变量（不晓得为啥非得要这么设计）
• 结构体的字段不能有默认值（默认都是二进制意义上的零值），但是可以在构造函数内改变“默认值”

.....

按照MSDN上的意思，实际上适合用 struct 的场合很小，结构使用指南：

• 行为与基元类型一样。
• 具有 16 字节以下的实例大小。
• 是不可改变的。
• 值语义是合意的。