類與結構

目錄

• 類與結構的實例比較
• 類與結構的差別
• 如何選擇結構還是類

類與結構的示例比較

結構示例

public struct Person
{
??? string Name;
??? int? height;
??? int? weight
???
??? public bool overWeight()
??? {
??????? //implement something

}
}

類示例

public class TestTime
{
??? int hours;
??? int minutes;
??? int seconds;
???
??? public void passtime()
??? {
??????? //implementation of behavior
??? }
}

調用過程

public class Test
{
??? public static ovid Main
??? {
??????? Person Myperson=new Person????? //聲明結構
??????? TestTime Mytime=New TestTime??? //聲明類
??? }
}

從上面的例子中我們可以看到，類的聲明和結構的聲明非常類似，只是限定符后面是 struct 還是 class 的區別，而且使用時，定義新的結構和定義新的類的方法也非常類似。那么類和結構的具體區別是什么呢？

類與結構的差別

值類型與引用類型

結構

結構是值類型，值類型在堆棧上分配地址，所有的基類型都是結構類型，例如：int 對應System.int32 結構，string 對應 system.string 結構 ，通過使用結構可以創建更多的值類型。

類

類是引用類型，引用類型在堆上分配地址。

堆棧的執行效率要比堆的執行效率高，可是堆棧的資源有限，不適合處理大的邏輯復雜的對象。所以結構處理作為基類型對待的小對象，而類處理某個商業邏輯。

因為結構是值類型所以結構之間的賦值可以創建新的結構，而類是引用類型，類之間的賦值只是復制引用。

說明：

• 雖然結構與類的類型不一樣，可是他們的基類型都是對象（object），C# 中所有類型的基類型都是 Object。
• 雖然結構的初始化也使用了 new 操作符可是結構對象依然分配在堆棧上而不是堆上，如果不使用“新建”(new)，那么在初始化所有字段之前，字段將保持未賦值狀態，且對象不可用。

繼承性

結構

不能從另外一個結構或者類繼承，本身也不能被繼承，雖然結構沒有明確的用 sealed 聲明，可是結構是隱式的 sealed。

類

完全可擴展的，除非顯示的聲明 sealed，否則類可以繼承其他類和接口，自身也能被繼承。

說明：

• 雖然結構不能被繼承 可是結構能夠繼承接口，方法和類繼承接口一樣。

  例如：結構實現接口

  interface IImage
  {
  ??? void Paint();
  }
  ?
  struct Picture : IImage
  {
  ??? public void Paint()
  ??? {
  ???????? // painting code goes here
  ??? }
  ???
  ??? private int x, y, z;
  ?? // other struct members
  }

內部結構

結構

• 沒有默認的構造函數，但是可以添加構造函數
• 沒有析構函數
• 沒有 abstract 和 sealed(因為不能繼承)
• 不能有 protected 修飾符
• 可以不使用 new 初始化
• 在結構中初始化實例字段是錯誤的

類

• 有默認的構造函數
• 有析構函數
• 可以使用 abstract 和 sealed
• 有 protected 修飾符
• 必須使用 new 初始化

如何選擇結構還是類

討論了結構與類的相同之處和差別之后，下面討論如何選擇使用結構還是類：

• 堆棧的空間有限，對于大量的邏輯的對象，創建類要比創建結構好一些。
• 結構表示如點、矩形和顏色這樣的輕量對象，例如，如果聲明一個含有 1000 個點對象的數組，則將為引用每個對象分配附加的內存。在此情況下，結構的成本較低。
• 在表現抽象和多級別的對象層次時，類是最好的選擇。
• 大多數情況下該類型只是一些數據時，結構時最佳的選擇。

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網友在 CSDN 上的回答：

結構可以看作是輕量級的類，在性能上要好一點。

相同之處：

• 結構和類對于程序來講都通過指針操作，同樣是面向對象的形式。

不同之處：

• 結構體對象總是在線程堆棧上操作，而不是托管堆上。
• 不能繼承一個結構體（所以在調用結構體的方法時不需要查找 vtable: 虛函數繼承表）
• 我們不能聲明構造函數為空的結構體（不曉得為啥非得要這么設計）
• 結構體的構造函數內必須初始化所有變量（不曉得為啥非得要這么設計）
• 結構體的字段不能有默認值（默認都是二進制意義上的零值），但是可以在構造函數內改變“默認值”

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按照MSDN上的意思，實際上適合用 struct 的場合很小，結構使用指南：

• 行為與基元類型一樣。
• 具有 16 字節以下的實例大小。
• 是不可改變的。
• 值語義是合意的。