C# 类 结构体

C# 结构体(Struct)
C# 类(Class)

于C++的差别

首先,

C++不同的是,C#不支持public:的写法,
C#要求每个成员前要有<access specifier>

其次,

C#的结构体也要<access specifier>

最后,

不管是C#的类还是结构体,他们的前面也要<access specifier>

一下是一般形式:

csharp 复制代码
<access specifier> class  class_name 
{
    // member variables
    <access specifier> <data type> variable1;
    <access specifier> <data type> variable2;
    ...
    <access specifier> <data type> variableN;
    // member methods
    <access specifier> <return type> method1(parameter_list) 
    {
        // method body 
    }
    <access specifier> <return type> method2(parameter_list) 
    {
        // method body 
    }
    ...
    <access specifier> <return type> methodN(parameter_list) 
    {
        // method body 
    }
}

请注意:

访问标识符 <access specifier> 指定了对类及其成员的访问规则。

如果没有指定,则使用默认的访问标识符。

类的默认访问标识符是 internal,成员的默认访问标识符是 private

数据类型 <data type> 指定了变量的类型,

返回类型 <return type> 指定了返回的方法返回的数据类型。

如果要访问类的成员,你要使用点.运算符。

点运算符链接了对象的名称和成员的名称。

C# 结构的特点

结构提供了一种轻量级的数据类型,适用于表示简单的数据结构,具有较好的性能特性和值语义:

结构可带有方法、字段、索引、属性、运算符方法和事件,适用于表示轻量级数据的情况,如坐标、范围、日期、时间等。

结构可定义构造函数,但不能定义析构函数。但是,您不能为结构定义无参构造函数。无参构造函数(默认)是自动定义的,且不能被改变。

与类不同,结构不能继承其他的结构或类。

结构不能作为其他结构或类的基础结构。

结构可实现一个或多个接口。

结构成员不能指定为 abstractvirtualprotected

当您使用 new 操作符创建一个结构对象时,会调用适当的构造函数来创建结构。与类不同,结构可以不使用 new 操作符即可被实例化。

如果不使用 new 操作符,只有在所有的字段都被初始化之后,字段才被赋值,对象才被使用。

结构变量通常分配在栈上,这使得它们的创建和销毁速度更快。但是,如果将结构用作类的字段,且这个类是引用类型,那么结构将存储在堆上。

结构默认情况下是可变的,这意味着你可以修改它们的字段。但是,如果结构定义为只读,那么它的字段将是不可变的。

类 vs 结构

类和结构在设计和使用时有不同的考虑因素,类适合表示复杂的对象和行为,支持继承和多态性,而结构则更适合表示轻量级数据和值类型,以提高性能并避免引用的管理开销。

类和结构有以下几个基本的不同点:

值类型 vs 引用类型:

结构是值类型(Value Type): 结构是值类型,它们在栈上分配内存,而不是在堆上。当将结构实例传递给方法或赋值给另一个变量时,将复制整个结构的内容。

类是引用类型(Reference Type): 类是引用类型,它们在堆上分配内存。当将类实例传递给方法或赋值给另一个变量时,实际上是传递引用(内存地址)而不是整个对象的副本。

继承和多态性:

结构不能继承: 结构不能继承其他结构或类,也不能作为其他结构或类的基类。

类支持继承: 类支持继承和多态性,可以通过派生新类来扩展现有类的功能。

默认构造函数:

结构不能有无参数的构造函数: 结构不能包含无参数的构造函数。每个结构都必须有至少一个有参数的构造函数。

类可以有无参数的构造函数: 类可以包含无参数的构造函数,如果没有提供构造函数,系统会提供默认的无参数构造函数。

赋值行为:

类型为类的变量在赋值时存储的是引用,因此两个变量指向同一个对象。

结构变量在赋值时会复制整个结构,因此每个变量都有自己的独立副本。

传递方式:

类型为类的对象在方法调用时通过引用传递,这意味着在方法中对对象所做的更改会影响到原始对象。

结构对象通常通过值传递,这意味着传递的是结构的副本,而不是原始结构对象本身。因此,在方法中对结构所做的更改不会影响到原始对象。

可空性:

结构体是值类型,不能直接设置为 null:因为 null 是引用类型的默认值,而不是值类型的默认值。如果你需要表示结构体变量的缺失或无效状态,可以使用 Nullable 或称为 T? 的可空类型。

类默认可为null: 类的实例默认可以为 null,因为它们是引用类型。

性能和内存分配:

结构通常更轻量: 由于结构是值类型且在栈上分配内存,它们通常比类更轻量,适用于简单的数据表示。

类可能有更多开销: 由于类是引用类型,可能涉及更多的内存开销和管理。

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