.NET中的结构和类有什么区别?
当前回答
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。
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;
除了其他答案中描述的所有差异外:
结构不能具有显式无参数构造函数,而类可以结构不能有析构函数,而类可以结构不能从其他结构或类继承,而类可以从其他类继承。(结构和类都可以从接口实现。)
如果您正在观看一段视频,解释所有的差异,您可以查看第29部分-C#教程-C#中类和结构之间的差异。
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}");
}
类中声明的事件通过锁(this)自动锁定其+=和-=访问,以使其线程安全(静态事件根据类的类型锁定)。结构中声明的事件没有自动锁定其+=和-=访问。结构的锁(this)无法工作,因为只能锁定引用类型表达式。创建结构实例不能导致垃圾收集(除非构造函数直接或间接创建引用类型实例),而创建引用类型的实例会导致垃圾收集。结构始终具有内置的公共默认构造函数。类DefaultConstructor{静态空隙Eg(){直接yes=新的直接();//始终编译正常InDirect可能=新InDirect();//如果构造函数存在且可访问,则编译//...}}这意味着结构总是可实例化的,而类可能不是,因为它的所有构造函数都可以是私有的。类不可实例化{private NonInstantiable()//确定{}}结构Direct{private Direct()//编译时错误{}}结构不能有析构函数。析构函数只是对象的重写。伪装完成,结构作为值类型,不受垃圾收集的影响。结构Direct{~Direct(){}//编译时错误}InDirect类{~InDirect(){}//编译正常}~Indirect()的CIL如下所示:.method家族hidebysig虚拟实例无效Finalize()cil已管理{// ...}//方法结束间接::Finalize结构是隐式密封的,类不是。结构不能是抽象的,类可以。结构不能在其构造函数中调用:base(),而没有显式基类的类可以。结构不能扩展另一个类,类可以。结构不能声明类可以声明的受保护成员(例如,字段、嵌套类型)。结构不能声明抽象函数成员,抽象类可以。结构不能声明虚函数成员,类可以。结构不能声明密封的函数成员,类可以。结构不能声明重写函数成员,类可以。此规则的一个例外是,结构可以重写System.Object的虚拟方法,即Equal()、GetHashCode()和ToString()。
类的实例存储在托管堆上。“包含”实例的所有变量都只是对堆上实例的引用。将对象传递给方法会导致传递引用的副本,而不是对象本身。
结构(从技术上讲,值类型)存储在使用它们的任何地方,很像原始类型。运行时可以随时复制内容,而无需调用自定义的复制构造函数。将值类型传递给方法涉及复制整个值,同样无需调用任何自定义代码。
C++/CLI名称使这种区别更加明显:“ref class”是第一个类,“value class”是第二个类。C#使用的关键字“class”和“struct”只是必须学习的东西。
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