.NET中的结构和类有什么区别?
当前回答
在.NET中,结构和类声明区分引用类型和值类型。
传递引用类型时,实际存储的只有一个。访问实例的所有代码都在访问同一个实例。
传递值类型时,每个值类型都是副本。所有代码都在自己的副本上运行。
这可以用一个例子来说明:
struct MyStruct
{
string MyProperty { get; set; }
}
void ChangeMyStruct(MyStruct input)
{
input.MyProperty = "new value";
}
...
// Create value type
MyStruct testStruct = new MyStruct { MyProperty = "initial value" };
ChangeMyStruct(testStruct);
// Value of testStruct.MyProperty is still "initial value"
// - the method changed a new copy of the structure.
对于一个班级来说,这将是不同的
class MyClass
{
string MyProperty { get; set; }
}
void ChangeMyClass(MyClass input)
{
input.MyProperty = "new value";
}
...
// Create reference type
MyClass testClass = new MyClass { MyProperty = "initial value" };
ChangeMyClass(testClass);
// Value of testClass.MyProperty is now "new value"
// - the method changed the instance passed.
类可以是空的-引用可以指向空。
结构是实际值-它们可以为空,但决不能为空。因此,结构总是有一个没有参数的默认构造函数——它们需要一个“起始值”。
其他回答
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。
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}");
}
在.NET中,结构和类声明区分引用类型和值类型。
传递引用类型时,实际存储的只有一个。访问实例的所有代码都在访问同一个实例。
传递值类型时,每个值类型都是副本。所有代码都在自己的副本上运行。
这可以用一个例子来说明:
struct MyStruct
{
string MyProperty { get; set; }
}
void ChangeMyStruct(MyStruct input)
{
input.MyProperty = "new value";
}
...
// Create value type
MyStruct testStruct = new MyStruct { MyProperty = "initial value" };
ChangeMyStruct(testStruct);
// Value of testStruct.MyProperty is still "initial value"
// - the method changed a new copy of the structure.
对于一个班级来说,这将是不同的
class MyClass
{
string MyProperty { get; set; }
}
void ChangeMyClass(MyClass input)
{
input.MyProperty = "new value";
}
...
// Create reference type
MyClass testClass = new MyClass { MyProperty = "initial value" };
ChangeMyClass(testClass);
// Value of testClass.MyProperty is now "new value"
// - the method changed the instance passed.
类可以是空的-引用可以指向空。
结构是实际值-它们可以为空,但决不能为空。因此,结构总是有一个没有参数的默认构造函数——它们需要一个“起始值”。
基元值类型或结构类型的每个变量或字段都持有该类型的唯一实例,包括其所有字段(公共和私有)。相比之下,引用类型的变量或字段可能为空,或者可能引用存储在其他位置的对象,其他引用也可能存在。结构的字段将存储在与该结构类型的变量或字段相同的位置,该变量或字段可能位于堆栈上,也可能是另一个堆对象的一部分。
创建原始值类型的变量或字段将使用默认值创建它;创建结构类型的变量或字段将创建一个新实例,以默认方式创建其中的所有字段。创建引用类型的新实例将首先以默认方式创建其中的所有字段,然后根据类型运行可选的附加代码。
将一个基本类型的变量或字段复制到另一个将复制值。将结构类型的一个变量或字段复制到另一个变量将前一个实例的所有字段(公共和私有)复制到后一个实例。将一个引用类型的变量或字段复制到另一个将导致后者引用与前者相同的实例(如果有的话)。
需要注意的是,在某些语言(如C++)中,类型的语义行为与它的存储方式无关,但在.NET中则不是这样。如果一个类型实现了可变值语义,则将该类型的一个变量复制到另一个变量会将第一个实例的财产复制到第二个实例所引用的另一个实例,并且使用第二个实例的成员来变异它将导致第二个例子被改变,而不是第一个。如果一个类型实现了可变的引用语义,那么将一个变量复制到另一个变量并使用第二个变量的成员来变异对象将影响第一个变量所引用的对象;具有不可变语义的类型不允许变异,因此复制是创建新实例还是创建对第一个实例的另一个引用在语义上无关紧要。
在.NET中,值类型可以实现上述任何语义,前提是它们的所有字段都可以这样做。然而,引用类型只能实现可变引用语义或不可变语义;具有可变引用类型字段的值类型限于实现可变引用语义或奇怪的混合语义。
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