.NET中的结构和类有什么区别?


当前回答

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。

其他回答

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;

如前所述:类是引用类型,而结构是具有所有后果的值类型。

根据经验,框架设计指南建议在以下情况下使用结构而不是类:

它的实例大小小于16字节它逻辑上表示单个值,类似于原始类型(int、double等)它是不可变的它不必经常装箱

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。

首先,结构是通过值而不是引用传递的。结构适用于相对简单的数据结构,而类通过多态性和继承从体系结构的角度来看具有更大的灵活性。

其他人可能会比我给你更多的细节,但当我所追求的结构很简单时,我会使用结构。

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}");
    }