在C#中,class和struct是用来定义数据结构的两种类型,它们在多个重要方面有所不同。理解这些差异对于选择合适的类型以及编写高效和可维护的代码非常重要。下面详细介绍这两者之间的主要区别:
1. 类型
- Class(类) 是引用类型。当一个类的实例被赋值给另一个变量时,赋值的是内存地址的引用。因此,如果您更改其中一个变量的属性,另一个变量所引用的对象的相应属性也会改变。
- Struct(结构体) 是值类型。当结构体的实例被赋值给另一个变量时,会创建该实例的一个完整拷贝。修改一个结构体实例的属性不会影响另一个实例。
2. 存储位置
- Class 的实例通常存储在堆(Heap)上,而引用(即变量)存储在栈(Stack)上。
- Struct 的实例可以直接存储在栈上,或者作为其他对象的一部分存储在堆上。
3. 构造函数
- Class 可以有多个构造函数,包括无参数的构造函数。
- Struct 有一个隐式的无参数构造函数,不允许被重写。但是,可以定义带参数的构造函数。
4. 继承
- Class 可以继承其他类,并且可以被其他类继承,这是实现多态的基础。
- Struct 不能继承其他结构体或类,并且所有结构体都隐式继承自
System.ValueType,而System.ValueType继承自System.Object。
5. 初始化
- Class 中的字段可以在声明时初始化。
- Struct 中的字段不能在声明时直接初始化(在C# 10.0之前),必须在构造函数中初始化。
6. 性能
- Struct 由于通常存储在栈上,并且访问速度更快,因此在需要表示小型数据模型时(如点坐标)可以提供更好的性能。
- Class 在处理大型数据结构或需要利用继承和多态性质的对象时更加合适。
7. 默认值
- Struct 的实例在创建时,其所有字段都会初始化为默认值。
- Class 的实例的字段在创建时也会初始化为默认值,但整个类实例的默认值是
null。
8. 适用场景
- 使用 Struct 适合于小型、不可变的数据结构,这可以提高应用程序的效率。
- 使用 Class 更适合那些需要封装复杂行为、可能需要继承或多态的更大型的数据结构。
总结
选择使用 class 还是 struct 应基于上述特性以及您的具体需求。如果您需要封装复杂的行为,或者您的数据结构相对较大且生命周期长,则类是更好的选择。如果您的数据结构小而简单,且对性能有较高的要求,那么结构体可能是更好的选择。