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

结构是值类型。如果将结构分配给新变量,则新变量将包含原始变量的副本。

public struct IntStruct {
    public int Value {get; set;}
}

执行以下操作将导致存储在内存中的结构的5个实例:

var struct1 = new IntStruct() { Value = 0 }; // original
var struct2 = struct1;  // A copy is made
var struct3 = struct2;  // A copy is made
var struct4 = struct3;  // A copy is made
var struct5 = struct4;  // A copy is made

// NOTE: A "copy" will occur when you pass a struct into a method parameter.
// To avoid the "copy", use the ref keyword.

// Although structs are designed to use less system resources
// than classes.  If used incorrectly, they could use significantly more.

类是引用类型。将类分配给新变量时,该变量包含对原始类对象的引用。

public class IntClass {
    public int Value {get; set;}
}

执行以下操作只会导致内存中类对象的一个实例。

var class1 = new IntClass() { Value = 0 };
var class2 = class1;  // A reference is made to class1
var class3 = class2;  // A reference is made to class1
var class4 = class3;  // A reference is made to class1
var class5 = class4;  // A reference is made to class1  

结构可能会增加代码错误的可能性。如果将值对象视为可变引用对象,那么当所做的更改意外丢失时,开发人员可能会感到惊讶。

var struct1 = new IntStruct() { Value = 0 };
var struct2 = struct1;
struct2.Value = 1;
// At this point, a developer may be surprised when 
// struct1.Value is 0 and not 1

其他回答

除了常见的性能差异之外,让我再补充一个方面,那就是默认值的使用意图。

如果其字段的默认值不表示建模概念的合理默认值,请不要使用结构。

Eg.

即使所有字段都设置为默认值,“颜色”或“点”也有意义。RGB 0,0,0是一种非常好的颜色,(0,0)作为2D中的点也是如此。但是Address或PersonName没有合理的默认值。我的意思是,你能理解FirstName=null和LastName=null的PersonName吗?

如果你用一个类实现了一个概念,那么你可以强制执行某些不变量,例如一个人必须有名字和姓氏。但对于结构,总是可以创建一个实例,将其所有字段设置为默认值。

因此,当对没有合理默认值的概念进行建模时,更喜欢类。类的用户会明白null意味着没有指定PersonName,但如果您给他们一个PersonName结构实例,并将其所有财产设置为null,他们会感到困惑。

(通常的免责声明:性能考虑可能会凌驾于此建议之上。如果您有性能问题,请在决定解决方案之前进行衡量。试试BenchmarkDotNet,这很好!)

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)

我很少对事物使用结构。但这只是我,这取决于我是否需要对象为空。

如其他答案所述,我对真实世界的对象使用类。我也有结构用于存储少量数据的想法。

结构适合于数据的原子表示,其中所述数据可以被代码复制多次。克隆对象通常比复制结构更昂贵,因为它涉及分配内存、运行构造函数以及在完成时释放/垃圾回收。

结构是值类型。如果将结构分配给新变量,则新变量将包含原始变量的副本。

public struct IntStruct {
    public int Value {get; set;}
}

执行以下操作将导致存储在内存中的结构的5个实例:

var struct1 = new IntStruct() { Value = 0 }; // original
var struct2 = struct1;  // A copy is made
var struct3 = struct2;  // A copy is made
var struct4 = struct3;  // A copy is made
var struct5 = struct4;  // A copy is made

// NOTE: A "copy" will occur when you pass a struct into a method parameter.
// To avoid the "copy", use the ref keyword.

// Although structs are designed to use less system resources
// than classes.  If used incorrectly, they could use significantly more.

类是引用类型。将类分配给新变量时,该变量包含对原始类对象的引用。

public class IntClass {
    public int Value {get; set;}
}

执行以下操作只会导致内存中类对象的一个实例。

var class1 = new IntClass() { Value = 0 };
var class2 = class1;  // A reference is made to class1
var class3 = class2;  // A reference is made to class1
var class4 = class3;  // A reference is made to class1
var class5 = class4;  // A reference is made to class1  

结构可能会增加代码错误的可能性。如果将值对象视为可变引用对象,那么当所做的更改意外丢失时,开发人员可能会感到惊讶。

var struct1 = new IntStruct() { Value = 0 };
var struct2 = struct1;
struct2.Value = 1;
// At this point, a developer may be surprised when 
// struct1.Value is 0 and not 1