C#基础10-结构体和枚举
1、结构体
（1）核心特性
- 值类型本质
- 内存分配在栈上（类在堆上）
- 赋值时复制完整数据副本（非引用）
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PointStruct p1 = new PointStruct(1, 2);
PointStruct p2 = p1; // p2是p1的独立副本
p2.X = 3; // p1.X仍为1
- 默认构造函数限制
- 不能自定义无参构造函数（编译器强制隐式生成）
- 有参构造函数必须初始化所有字段：
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public struct Point {
public int X;
public int Y;
public Point(int x, int y) {
X = x; // 必须初始化
Y = y; // 否则编译错误
}
}
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public struct BadExample {
public int Value = 10; // 编译错误
}
- 继承与多态
- 不支持继承其他结构体或类（隐式继承
System.ValueType）
- 可实现接口（如
IComparable）
（2）结构体 vs 类
| 特性 |
结构体（struct） |
类（class） |
| 类型 |
值类型（栈内存） |
引用类型（堆内存） |
| 赋值行为 |
复制完整数据副本 |
复制引用地址 |
| null值 |
不可为null（除非Nullable<T>） |
默认值为null |
| 内存开销 |
小对象高效（通常<16字节） |
大对象或长期存在对象更合适 |
| 构造函数 |
不能自定义无参构造 |
可自定义无参构造 |
| 字段初始化 |
声明时禁止赋初值 |
允许声明时初始化 |
| 继承 |
不支持 |
支持单继承和多态 |
（3）适用场景与最佳实践
- 优先使用结构体
- 轻量级数据对象（如坐标
Point、颜色Color）
- 数据大小小于16字节（避免复制开销过大）
- 需要高频创建销毁的临时对象（栈分配更快）
- 设计为不可变类型（避免值复制引发逻辑错误）
- 避免使用结构体
- 需继承或多态的场景
- 对象状态需频繁修改（值类型复制开销大）
- 大小超过16KB（栈内存限制）
- 性能优化技巧
- 避免频繁装箱拆箱（如存入
ArrayList改用List<T>）
- 只读结构体提升安全性：
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public readonly struct ImmutablePoint {
public int X { get; } // 只读属性
public int Y { get; }
}
（4）关键注意事项
- 慎用大型结构体 ：超过16字节时，赋值复制可能比引用传递更慢
- 接口实现限制：通过接口访问结构体会触发装箱操作（性能损失）
- 默认值问题：未显式初始化时，数值类型为
0，布尔类型为false
2、枚举
（1）基础定义与特性
- 核心作用
- 定义一组命名常量的值类型，用于表示有限且互斥的选项（如状态码、类型分类）。
- 默认基础类型为
int，可显式指定为其他整数类型（byte, long 等）。
- 声明语法
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public enum Season
{
Spring, // 默认值 0
Summer, // 默认值 1
Autumn = 2, // 显式赋值
Winter // 自动递增为 3
}
- 默认值规则
- 首成员未赋值时默认为 0，后续成员依次递增 1。
- 重要限制：枚举变量未初始化时默认值为 0（即使未定义值为 0 的成员）。
（2）高级用法：位标志（Flags）
- 通过
[Flags] 特性支持组合值，用于多选场景（如权限系统）：
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[Flags]
public enum FileAccess
{
None = 0, // 避免使用 0 表示有效标志
Read = 1 << 0, // 二进制 0001 (值 1)
Write = 1 << 1, // 二进制 0010 (值 2)
Execute = 1 << 2 // 二进制 0100 (值 4)
}
// 使用按位或组合选项
var access = FileAccess.Read | FileAccess.Write; // 值 3 (二进制 0011)
Console.WriteLine(access); // 输出 "Read, Write"
- 关键要点：
- 成员值需为 2 的幂次方，确保位运算正确 。
- 避免用 0 表示有效标志（
None 除外）。
（3）枚举转换与操作
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int value = (int)Season.Summer; // 1
Season season = (Season)2; // Autumn
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string name = Season.Spring.ToString(); // "Spring"
Season parsed;
bool success = Enum.TryParse("Winter", out parsed); // true
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// 获取所有成员名
string[] names = Enum.GetNames(typeof(Season));
// 获取所有值
Array values = Enum.GetValues(typeof(Season));
// 获取基础类型
Type baseType = Enum.GetUnderlyingType(typeof(Season)); // System.Int32
（4）最佳实践与场景
- 适用场景
- 状态码（如 HTTP 状态
200_OK, 404_NotFound）。
- 分类选项（如用户等级
Gold, Silver）。
- 多选标志（权限控制、选项组合）。
- 设计建议
- 为成员添加 XML 注释或
Description 特性增强可读性。
- 避免重复值，强制显式赋值以提升代码可维护性。
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public enum UserLevel
{
[Description("金牌会员")]
Gold = 1,
[Description("银牌会员")]
Silver = 2
}
️（5）常见误区
- 未处理非法值 ：使用
Enum.IsDefined 验证值合法性：
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Season invalid = (Season)10; // 合法但无对应成员
Console.WriteLine(invalid); // 输出 "10"
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if (Enum.IsDefined(typeof(Season), value)) { ... }
- 忽略默认值风险：未初始化的枚举变量值为 0，需确保 0 值有明确语义（如
None）。
（6）枚举与描述转换
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public static class EnumExtensions
{
public static string GetDescription(this Enum value)
{
FieldInfo field = value.GetType().GetField(value.ToString());
DescriptionAttribute attribute = field.GetCustomAttribute<DescriptionAttribute>();
return attribute?.Description ?? value.ToString();
}
}
// 使用
UserLevel level = UserLevel.Gold;
Console.WriteLine(level.GetDescription()); // 输出 "金牌会员"