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?
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
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。
.NET支持值类型和引用类型(在Java中,只能定义引用类型)。引用类型的实例在托管堆中分配,并且在没有未完成的引用时被垃圾收集。另一方面,值类型的实例是在堆栈中分配的,因此一旦其作用域结束,分配的内存就会被回收。当然,值类型通过值传递,引用类型通过引用传递。除了System.String之外,所有C#原语数据类型都是值类型。
何时在类上使用结构,
在C#中,结构是值类型,类是引用类型。您可以使用enum关键字和struct关键字在C#中创建值类型。使用值类型而不是引用类型将导致托管堆上的对象减少,从而减少垃圾收集器(GC)的负载,减少GC周期,从而提高性能。然而,价值类型也有其缺点。传递一个大结构肯定比传递一个引用成本更高,这是一个明显的问题。另一个问题是与装箱/拆箱相关的开销。如果您想知道装箱/拆箱是什么意思,请按照以下链接了解装箱和拆箱的详细说明。除了性能之外,有时您只需要类型具有值语义,如果引用类型是您的全部,那么这将很难实现(或者很难看)。当您需要复制语义或需要自动初始化时(通常在这些类型的数组中),您应该只使用值类型。
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)
在需要使用StructLayoutAttribute显式指定内存布局(通常用于PInvoke)的情况下,需要使用“结构”。
编辑:注释指出,可以将类或结构与StructLayoutAttribute一起使用,这当然是正确的。在实践中,您通常会使用一个结构——它是在堆栈上分配的,而不是在堆上分配的——如果您只是向非托管方法调用传递一个参数,这是有意义的。
我不同意原帖子中给出的规则。以下是我的规则:
当存储在数组中时,可以使用结构来提高性能。(另请参见结构何时是答案?)在向C/C传递结构化数据的代码中需要它们++除非需要,否则不要使用结构:它们的行为与赋值下的“正常对象”(引用类型)不同当作为参数传递时,这可能导致意外行为;如果查看代码的人不知道他们正在处理一个结构。它们不能被继承。将结构作为参数传递比类更昂贵。