C#中的结构体详解笔记

### C#中的结构体详解 #### 一、结构体与类的基本区别 在C#编程语言中，**结构体**（`struct`）与**类**（`class`）是两种重要的复合数据类型，用于组织相关的数据和行为。尽管它们在语法上非常相似，但在类型系统、内存管理和行为上存在显著差异。 1. **类型系统**： - **结构体**是**值类型**（value type），意味着结构体实例直接存储在调用者的栈或内联于对象中。 - **类**是**引用类型**（reference type），意味着类实例存储在堆上，变量只持有指向堆上数据的引用。 2. **内存管理**： - **结构体**实例直接存储数据成员，通常在栈上分配空间。 - **类**实例的引用存储在栈上，而实际的数据存储在堆上。 3. **赋值行为**： - 当赋值结构体时，实际上是在复制整个结构体的值，这意味着两个不同的结构体变量可以拥有完全相同的数据副本。 - 类型为类的变量赋值时，实际上是传递对象的引用。这意味着修改通过一个引用访问的对象也会影响到其他的引用。 #### 二、声明结构体 在C#中，声明结构体的基本语法如下： ```csharp public struct AddressBook { // 字段、属性、方法、事件等 } ``` 例如，创建一个简单的`AddressBook`结构体来存储联系人信息： ```csharp public struct AddressBook { public string Name; public string PhoneNumber; public string Email; } ``` #### 三、结构体赋值与拷贝 结构体作为值类型，其赋值操作会导致一个完整的副本被创建。这意味着对原始结构体的任何修改不会影响到副本，反之亦然。例如： ```csharp public class Program { static void Main(string[] args) { AddressBook contact1; contact1.Name = "John Doe"; contact1.PhoneNumber = "123-456-7890"; AddressBook contact2 = contact1; // 复制contact1的值给contact2 contact2.Name = "Jane Doe"; // 输出 "John Doe"，因为contact1的Name未受影响 Console.WriteLine(contact1.Name); } } ``` 与之相对，类类型的赋值操作传递的是对象引用。因此，对其中一个引用的修改会影响到所有的引用。 #### 四、结构体的构造函数 与类类似，结构体也可以定义构造函数。然而，与类有所不同的是，结构体必须至少有一个无参数构造函数。这是因为值类型的默认初始化要求所有的字段都必须有一个初始值。 ```csharp public struct AddressBook { public string Name; public string PhoneNumber; public string Email; // 默认构造函数 public AddressBook() { Name = ""; PhoneNumber = ""; Email = ""; } // 带参数的构造函数 public AddressBook(string name, string phoneNumber, string email) { Name = name; PhoneNumber = phoneNumber; Email = email; } } ``` #### 五、性能考量 当选择使用结构体还是类时，还需要考虑性能因素。一般而言，结构体适用于较小的、具有固定大小的数据集合，而类更适合于较大或复杂的数据结构。使用结构体可以提高代码效率，尤其是在频繁创建和销毁实例的情况下。 - **小规模数据**：如果一个对象主要由数据组成且数据量不大，使用结构体会带来更好的性能。 - **大规模数据**：对于较大的数据集，尤其是需要动态增长或减少的数据集，应考虑使用类。 理解C#中结构体与类之间的差异以及如何正确使用它们是非常重要的。这有助于编写高效、易于维护的代码。