什么时候应该在C#中使用结构而不是类?我的概念模型是,当项只是值类型的集合时,使用结构。一种将它们逻辑地结合在一起的方法。

我在这里遇到了这些规则:

结构应表示单个价值结构应具有内存占用空间小于16字节。结构不应在之后更改创造

这些规则有效吗?结构在语义上意味着什么?


当前回答

除了“它是一个值”的答案之外,使用结构的一个特定场景是当您知道有一组数据会导致垃圾收集问题,并且您有很多对象时。例如,Person实例的大列表/数组。这里的自然隐喻是一个类,但如果您有大量长寿的Person实例,它们可能会阻塞GEN-2并导致GC暂停。如果场景允许,这里的一种潜在方法是使用Person结构的数组(而不是列表),即Person[]。现在,在GEN-2中没有数百万个对象,而是在LOH上有一个块(我假设这里没有字符串等-即没有任何引用的纯值)。这对GC的影响很小。

处理这些数据是很困难的,因为数据对于一个结构来说可能太大了,而且您不想一直复制胖值。然而,直接在数组中访问它不会复制结构-它是在适当的位置(与列表索引器不同,它会复制)。这意味着大量的索引工作:

int index = ...
int id = peopleArray[index].Id;

请注意,保持值本身不可变将有助于此。对于更复杂的逻辑,请使用带有by-ref参数的方法:

void Foo(ref Person person) {...}
...
Foo(ref peopleArray[index]);

同样,这是正确的-我们没有复制值。

在非常具体的情况下,这种策略可能非常成功;然而,这是一个相当先进的scernario,只有当你知道自己在做什么和为什么时,才应该尝试。这里的默认值是类。

其他回答

我刚刚在处理Windows Communication Foundation[WCF]命名管道,我注意到使用Structs确实有意义,以确保数据交换是值类型而不是引用类型。

类最适合将复杂的操作和数据分组在一起这将在整个项目中发生变化;结构是更好的选择大多数情况下保持不变的简单对象和数据。除了它们的用途之外,它们在一个键上有根本的不同即变量之间传递或分配的方式。类是引用类型,这意味着它们由参考结构是值类型,这意味着它们是由价值

小心使用类。如果您有一些引用相同内存的游戏对象,修改其中一个将修改其他对象。

创建结构对象时,其所有数据都存储在没有引用或连接到其内存的对应变量地方这使得结构对于创建需要快速高效地复制,同时保留独立的身份。

ExampleStruct struct1= new ExampleStruct()
ExampleStruct struct2= struct1

修改结构2不会影响结构1。

基本上,创建结构是为了提高性能。但是,由于涉及到所有的复制,有时结构可能会更慢。如果结构有很多需要复制的变量,那么将其转换为类并传递引用可能会更快如果您有一个结构数组,那么数组本身就是堆上的一个对象,结构值包含在数组中。所以垃圾收集器只有一个对象需要考虑。如果数组超出范围,垃圾收集器可以在一个步骤中释放数组中的所有结构。如果代码的任何其他部分正在使用此数组中的结构,由于结构被复制,因此我们可以安全地释放数组本身及其内容。如果您有一个对象数组,那么数组本身和数组中的每个对象都是堆上的独立对象。每个对象都可以存储在堆的完全不同的部分,而代码的另一部分可能会引用这些对象。因此,当我们的数组超出范围时,我们无法立即释放数组。因为垃圾收集器必须单独考虑每个对象,并确保在取消分配之前没有对每个对象的引用。

当您需要值语义而不是引用语义时,请使用结构。

如果需要引用语义,则需要类而不是结构。

简单地说,如果:

您的对象财产/字段不需要更改。我的意思是你只想给它们一个初始值,然后读它们。对象中的财产和字段是值类型,它们并没有那么大。

如果是这种情况,您可以利用结构来获得更好的性能和优化的内存分配,因为它们只使用堆栈,而不是同时使用堆栈和堆(在类中)

无论何时:

不需要多态性,want值语义,以及希望避免堆分配和相关的垃圾收集开销。

然而,需要注意的是,结构(任意大)传递比类引用(通常是一个机器字)更昂贵,因此类在实践中可能会更快。