.NET中类和结构的区别

2018/02/24 15:44
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类:
类是引用类型在堆上分配,类的实例进行赋值只是复制了引用,都指向同一段实际对象分配的内存
类有构造和析构函数
类可以继承和被继承
结构:
结构是值类型在栈上分配(虽然栈的访问速度比较堆要快,但栈的资源有限放),结构的赋值将分配产生一个新的对象。
结构没有构造函数,但可以添加。结构没有析构函数
结构不可以继承自另一个结构或被继承,但和类一样可以继承自接口

结构体和类同样能够定义字段,方法和构造函数,都能实例化对象,这样看来结构体和类的功能好像是一样的了,但是他们在数据的存储上是不一样的(以下摘录):
C#结构体和类的区别问题:在C#编程语言中,类属于引用类型的数据类型,结构体属于值类型的数据类型,这两种数据类型的本质区别主要是各自指向的内存位置不同。传递类的时候,主要表现为是否同时改变了源对象。
C#结构体和类的区别技术要点:
    ◆类在传递的时候,传递的内容是位于托管内存中的位置,结构体在传递的时候,传递的内容是位于程序堆栈区的内容。当类的传递对象修改时,将同时修改源对象,而结构体的传递对象修改时,不会对源对象产生影响。
    ◆在一个类中,可以定义默认的、不带参数的构造函数,而在结构体中不能定义默认的、不带参数的构造函数。两者都可以定义带有参数的构造函数,通过这些参数给各自的字段赋值或初始化
代码运行如下:类中赋值以后,两个对象中的值都发生变化,而结构体原来对象的值为发生变化

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace 类对象
{
    //枚举  
    public enum Gender
    {
        男,
        女
    }
    //结构体
    public struct stuPerson
    {
        public string stuName;
        public int stuAge;
        public Gender stuSex;
        public void stuSayHello()
        {
            Console.WriteLine("我是{0},年龄{1},性别{2}", stuName, stuAge, stuSex);
        }

        //必须定义有参数的构造函数
        public stuPerson(string name, int age, Gender sex)
        {
            this.stuName = name;
            this.stuAge = age;
            this.stuSex = sex;
        }

    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //实例化类
            Person Liuxiang = new Person();  //无参数的构造函数实例化的对象
            Liuxiang.Name = "刘翔";
            Liuxiang.Age = 30;
            Liuxiang.Sex = Gender.男;
            Liuxiang.SayHello();
            //声明另一个实例
            Person LXSon = Liuxiang;
            LXSon.Age = 10;
            //查看类 LiuXiang 和 LXSon中字段的值
            Console.WriteLine("LiuXiang 年龄{0}", Liuxiang.Age.ToString());  //10
            Console.WriteLine("LXSon 年龄{0}", LXSon.Age.ToString());    //10

            Console.WriteLine();
            //结构体
            stuPerson YaoMing = new stuPerson("姚明",33,Gender.男);
            YaoMing.stuSayHello();
            stuPerson YMSon = YaoMing;
            YMSon.stuAge = 13;
            //查看结构体中 YaoMing 和 YMSon中字段的值
            Console.WriteLine("YaoMing 年龄{0}", YaoMing.stuAge.ToString());  //10
            Console.WriteLine("YMSon 年龄{0}", YMSon.stuAge.ToString());    //10

            Console.ReadLine();
        }
    }

    class Person
    {
        //定义字段
        public string Name;
        public int Age;
        public Gender Sex;

        //定义方法
        public void SayHello()
        {
            Console.WriteLine("我是{0},年龄{1},性别{2}", this.Name, this.Age, this.Sex);
        }
        //无参数的构造函数
        public Person()
        {

        }
        //有参数的构造函数
        public Person(string name, int age, Gender sex)
        {
            this.Name = name;
            this.Age = age;
            this.Sex = sex;
        }
    }
}

总结起来,两者共有如下区别:
1、结构是值类型,类则是引用类型。因此前者是放在栈(Stack)里,后者则仅仅是将引用地址存放在栈里,而具体的值则存放在堆(heap)里。如下图所示:
 
2、据第1点可以得出结论,那就是类对象通常用来传递大数据,而结构对象则用来传递小数据。
3、类可以被继承,而结构则不支持。
4、结构对象不能像类对象一样赋值为null。
5、结构不能像类一样定义析构器。
6、结构不能像类一样定义为抽象的。
7、在结构中不能重写方法,除非是object类型的如下方法:

  1. Equals()
  2. GetHashCode()   
  3. GetType()    
  4. ToString()

若要让结构具有多态特性,可以让其实现接口。
8、在类中定义的事件是线程安全的,而结构则不是。
9、结构总是具有一个默认的公共无参构造函数,但去不能像类一样定义私有的无参构造函数:
   

   struct Me
    {
        private Me() // compile-time error
        {
        }
    }
    
    class Me
    {
        private Me() // runs Ok{
    }

 

10、类中的静态构造函数会被调用,而结构却不能。因此在结构中定义的静态构造函数,虽然可以编译通过,但却没有价值:    

struct myStructure
    {
        static myStructure()
        {
            Console.WriteLine("This is me a structure");
        }
    }
    class myClass

    {
        static myClass()
        {
            Console.WriteLine("This is me a class");
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
           myStructure s = new myStructure();//Nothing happen
           myClass c = new myClass();//Will out put This is me a class
           Console.Read();
        }
    }

11、结构不能像类一样定义volatile字段。volatile字段主要用于并发,它相当于方法体的lock。

12、可以对结构类型使用sizeof,对类则不行。
13、类的字段会被自动初始化为0/false/null,而结构则不能。
14、在结构中不能直接对字段初始化,而类则可以。
  

struct myStructure
    {
        public string x = 2;//Not allowed
    }
    class myClass
    {
        public string x = 2; //Allowed
    }

15、结构和类对于System.Object.Equals()方法的体现是不相同的。例如定义这样的结构和类:  

struct StructurePerson
    {
        public string FirstName;
        public string LastName;
    }
    class ClassPerson
    {
        public string FirstName;
        public string LastName;
    }

如果运行如下的代码:   

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            StructurePerson strX = new StructurePerson();
            strX.LastName = "Bejaoui";
            strX.FirstName = "Bechir";
            StructurePerson strY = new StructurePerson();
            strY.LastName = "Bejaoui";
            strY.FirstName = "Bechir";

            if (strX.Equals(strY))
            {
                Console.WriteLine("strX = strY");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("strX != strY");
            }//This code displays strX = strY

            ClassPerson clsX = new ClassPerson();
            clsX.LastName = "Bejaoui";
            clsX.FirstName = "Bechir";
            ClassPerson clsY = new ClassPerson();
            clsY.LastName = "Bejaoui";
            clsY.FirstName = "Bechir";

            if (clsX.Equals(clsY))
            {
                Console.WriteLine("clsX = clsY");
            }
            else
            {
                Console.WriteLine("clsX != clsY");
            }//This code displays clsX != clsY
            Console.Read();
        }
    }
由于结构类型是值类型,因而Equals()方法比较的是两个对象的值是否相等,如果相等则返回true;而类类型为引用类型,Equals()方法比较的是二者的引用地址(即指针)是否相等。很显然,clsX和clsY是两个不同的对象,它们在栈的地址是不相等的。如果修改代码如下:  
ClassPerson clsX = new ClassPerson();
clsX.LastName = "Bejaoui";
clsX.FirstName = "Bechir";
ClassPerson clsY = clsX;
if (clsX.Equals(clsY))
{
   Console.WriteLine("clsX = clsY");
}
else
{
   Console.WriteLine("clsX != clsY");
}//This codedisplays clsX = clsY  

由于是直接将clsX赋值给clsY,因此两个对象的引用地址相等,Equals()方法返回true。 
其实对于值类型和引用类型的相等性比较,是一个比较复杂的问题。例如我们可以通过重写Equals()方法增强或修改比较逻辑。重写Equals()方法还必须重写GetHashCode()方法。对于引用类型,还可以使用静态方法ReferenceEquals()方法。此外,还可以重载操作符==。另外,对于String对象,则比较特殊,因为它使用了Immutable模式。虽然String类型是引用类型,但如果直接定义的两个String对象的值相同,由于采用了Immutable模式的原因,这两个对象其实是同一个对象,引用地址是相同的。因此不仅动态方法Equals()返回的是true,且静态方法ReferenceEquals()返回的也是true

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