c# 结构体与类的差别

在 C# 中，结构体（struct）和类（class）都是用于封装数据和行为的类型，但它们在多个方面存在显著差别，下面为你详细介绍：

类型本质

• 结构体：是值类型。值类型变量直接存储数据的值，当把一个结构体变量赋值给另一个结构体变量时，会复制整个数据副本。结构体变量通常存储在栈上（如果是局部变量），不过当它作为类的成员时，会随类的实例存储在堆上。
• 类：是引用类型。引用类型变量存储的是对象在堆上的内存地址，而非对象本身。当把一个类的引用赋值给另一个引用变量时，两个变量指向堆上同一个对象实例，它们共享相同的数据。

声明与使用示例

// 结构体定义
struct PointStruct
{
    public int X;
    public int Y;

    public PointStruct(int x, int y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }
}

// 类定义
class PointClass
{
    public int X;
    public int Y;

    public PointClass(int x, int y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 结构体使用
        PointStruct struct1 = new PointStruct(1, 2);
        PointStruct struct2 = struct1;
        struct2.X = 3;
        // struct1.X 仍为 1，因为是值类型复制
        Console.WriteLine($"struct1.X: {struct1.X}, struct2.X: {struct2.X}");

        // 类使用
        PointClass class1 = new PointClass(1, 2);
        PointClass class2 = class1;
        class2.X = 3;
        // class1.X 变为 3，因为引用同一对象
        Console.WriteLine($"class1.X: {class1.X}, class2.X: {class2.X}");
    }
}

构造函数

 

• 结构体：
  • 必须为所有字段赋值，即使不定义构造函数，编译器也会提供一个隐式的无参构造函数，它会将所有字段初始化为默认值。
  • 不能定义无参构造函数，因为隐式的无参构造函数已经存在。
• 类：
  • 可以定义无参构造函数，如果没有定义任何构造函数，编译器会提供一个默认的无参构造函数。
  • 也可以定义带参数的构造函数，用于对类的成员进行初始化。

继承性

 

• 结构体：结构体不支持继承，不能从其他结构体或类继承，但它们都隐式继承自 System.ValueType 类。不过结构体可以实现接口。
• 类：类支持继承，可以从其他类继承并可以实现多个接口。一个类只能直接继承自一个父类，但可以实现多个接口。

成员修饰符

 

• 结构体：结构体的字段如果不指定访问修饰符，默认是 private。不过一般建议显式指定访问修饰符。
• 类：类的成员如果不指定访问修饰符，对于类本身默认是 internal，对于类的成员默认是 private。

应用场景

 

• 结构体：适用于表示轻量级的数据结构，如坐标、颜色、日期等简单的数据集合。由于结构体是值类型，创建和销毁的开销相对较小，在频繁创建和销毁实例的场景下性能较好。
• 类：适用于表示复杂的对象，需要维护状态和行为，并且可能涉及继承、多态等面向对象特性的场景。当需要创建大型、复杂且需要共享状态的对象时，使用类更为合适。