.NET中的结构和类有什么区别?


当前回答

为了使其完整,使用Equals方法时还有另一个不同之处,它由所有类和结构继承。

假设我们有一个类和一个结构:

class A{
  public int a, b;
}
struct B{
  public int a, b;
}

在Main方法中,我们有4个对象。

static void Main{
  A c1 = new A(), c2 = new A();
  c1.a = c1.b = c2.a = c2.b = 1;
  B s1 = new B(), s2 = new B();
  s1.a = s1.b = s2.a = s2.b = 1;
}

然后:

s1.Equals(s2) // true
s1.Equals(c1) // false
c1.Equals(c2) // false
c1 == c2 // false

因此,结构适用于类似数字的对象,例如点(保存x和y坐标)。课程适合其他人。即使两个人的名字、身高、体重。。。,他们还是两个人。

其他回答

我♥ 可视化,在这里我创建了一个来展示结构和类之间的基本区别。


以及文本表示,以防万一;)

+--------------------------------------------------+------+----------------------------------------------+
|                      Struct                      |      |                      Class                    |
+--------------------------------------------------+------+----------------------------------------------+
| - 1 per Thread.                                  |      | - 1 per application.                         |
|                                                  |      |                                              |
| - Holds value types.                             |      | - Holds reference types.                     |
|                                                  |      |                                              |
| - Types in the stack are positioned              |      | - No type ordering (data is fragmented).     |
|   using the LIFO principle.                      |      |                                              |
|                                                  |      |                                              |
| - Can't have a default constructor and/or        |      | - Can have a default constructor             |
|   finalizer(destructor).                         |      |   and/or finalizer.                          |
|                                                  |      |                                              |
| - Can be created with or without a new operator. |      | - Can be created only with a new operator.   |
|                                                  |      |                                              |
| - Can't derive from the class or struct          |  VS  | - Can have only one base class and/or        |
|   but can derive from the multiple interfaces.   |      |   derive from multiple interfaces.           |
|                                                  |      |                                              |
| - The data members can't be protected.           |      | - Data members can be protected.             |
|                                                  |      |                                              |
| - Function members can't be                      |      | - Function members can be                    |
|   virtual or abstract.                           |      |   virtual or abstract.                       |
|                                                  |      |                                              |
| - Can't have a null value.                       |      | - Can have a null value.                     |
|                                                  |      |                                              |
| - During an assignment, the contents are         |      | - Assignment is happening                    |
|   copied from one variable to another.           |      |   by reference.                              |
+--------------------------------------------------+------+----------------------------------------------+

有关更多信息,请查看以下内容:

类和结构(官方文档)。在类和结构之间选择(官方文档)。

结构与等级

结构是一种值类型,因此它存储在堆栈上,但类是一种引用类型,存储在堆上。

结构不支持继承和多态,但类同时支持两者。

默认情况下,所有结构成员都是公共的,但类成员在本质上默认是私有的。

由于结构是一种值类型,我们不能将null赋给结构对象,但类的情况并非如此。

为了使其完整,使用Equals方法时还有另一个不同之处,它由所有类和结构继承。

假设我们有一个类和一个结构:

class A{
  public int a, b;
}
struct B{
  public int a, b;
}

在Main方法中,我们有4个对象。

static void Main{
  A c1 = new A(), c2 = new A();
  c1.a = c1.b = c2.a = c2.b = 1;
  B s1 = new B(), s2 = new B();
  s1.a = s1.b = s2.a = s2.b = 1;
}

然后:

s1.Equals(s2) // true
s1.Equals(c1) // false
c1.Equals(c2) // false
c1 == c2 // false

因此,结构适用于类似数字的对象,例如点(保存x和y坐标)。课程适合其他人。即使两个人的名字、身高、体重。。。,他们还是两个人。

结构是实际值-它们可以为空,但不能为空

这是正确的,但是也要注意,从.NET2开始,结构支持Nullable版本,C#提供了一些语法糖,使其更易于使用。

int? value = null;
value  = 1;

除了其他答案之外,还有一个基本的区别值得注意,那就是数据如何存储在数组中,因为这会对性能产生重大影响。

对于结构,数组包含结构的实例对于类,数组包含指向内存中其他位置的类实例的指针

因此,内存中的结构数组如下所示

[结构][结构]〔结构〕〔结构〕

而类数组看起来像这样

指针

对于一个类数组,您感兴趣的值不会存储在数组中,而是存储在内存的其他位置。

对于绝大多数应用程序来说,这种差异并不重要,但是,在高性能代码中,这将影响内存中数据的位置,并对CPU缓存的性能产生很大影响。在可以/应该使用结构的情况下使用类将大大增加CPU上的缓存未命中数。

现代CPU做的最慢的事情不是处理数字,而是从内存中提取数据,一级缓存命中速度比从RAM读取数据快很多倍。

下面是一些可以测试的代码。在我的机器上,遍历类数组所需的时间大约是结构数组的3倍。

    private struct PerformanceStruct
    {
        public int i1;
        public int i2;
    }

    private class PerformanceClass
    {
        public int i1;
        public int i2;
    }

    private static void DoTest()
    {
        var structArray = new PerformanceStruct[100000000];
        var classArray = new PerformanceClass[structArray.Length];

        for (var i = 0; i < structArray.Length; i++)
        {
            structArray[i] = new PerformanceStruct();
            classArray[i] = new PerformanceClass();
        }

        long total = 0;
        var sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        for (var loops = 0; loops < 100; loops++)
        for (var i = 0; i < structArray.Length; i++)
        {
            total += structArray[i].i1 + structArray[i].i2;
        }

        sw.Stop();
        Console.WriteLine($"Struct Time: {sw.ElapsedMilliseconds}");
        sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        for (var loops = 0; loops < 100; loops++)
        for (var i = 0; i < classArray.Length; i++)
        {
            total += classArray[i].i1 + classArray[i].i2;
        }

        Console.WriteLine($"Class Time: {sw.ElapsedMilliseconds}");
    }