c#结构(struct)总结

c#结构(struct)

在学习结构的过程中,一直处于懵逼状态,不知道结构是什么,它有什么作用,我们能不能再程序中用到等种种问题。本片文章是本人查阅相关资料总结的一些小的知识点,希望对各位能提供一定的帮助。

1、什么是结构

​ 在 C# 中,结构是值类型数据结构,用来封装多个不同类型的变量。它使得一个单一变量可以存储各种数据类型的相关数据。struct 关键字用于创建结构体。

2、结构的作用

​ 结构类型适用于表示Point(点)、Rectangle(矩形)和Color(颜色)轻量型对象,尽管可以将一个点表示为类,但在某种情况下,使用结构更为有效。例如:如果声明1000个Point对象组成的数组,为了引用每个对象,则需分配更多的内存,这种情况下使用结构就可以节省大量的资源。

3、结构的定义格式

public struct [——标识符——]
{
	public <——数据类型——> [变量名];
	public <——数据类型——> [变量名];
}

例如:

Student1 stu1 = new Student1(20);//结构的实例化
 struct Student1
    {
        public int i;
        private string str1;
        public Student1(int i)//结构的构造函数必须是有参的
        {
            Console.WriteLine("我是结构的有参构造方法");
            this.i = i;//在构造函数中,字段必须全部赋值
            str1 = "哈哈";
        }
        public void st()
        {
            Console.WriteLine("我是结构的普通方法");
        }
    }

4、结构的特点

	(1)结构可带有方法、字段、索引、属性、运算符方法和事件。
	(2)结构可定义构造函数,但不能定义析构函数。但是,不能为结构定义无参构造函数。无参构造函数(默认)是自动定义的,且不能被改变。
	(3)与类不同,结构不能继承其他的结构或类。
	(4)结构不能作为其他结构或类的基础结构。
	(5)结构可实现一个或多个接口。
	(6) 结构成员不能指定为 abstract、virtual 或 protected。
	(7)当使用 New 操作符创建一个结构对象时,会调用适当的构造函数来创建结构。与类不同,结构可以不使用 New 操作符即可被实例化。
    (8)如果不使用 New 操作符,只有在所有的字段都被初始化之后,字段才被赋值,对象才被使用。

5、什么情况下使用结构?

​ 要知道结构不能继承,是值类型,存储在栈中。并且栈的存取速度是非常快的,但是栈的空间容量小,适合轻量型的对象,如点、矩形、颜色等……所以,在声明字段、方法比较少的情况下,我们就可以使用结构,而且这种情况下使用结构的效率是比使用类的效率要好的。

小结:通过上述的描述,相信大家对结构这个东西有了一定的了解,如果说本片文章什么地方有一些瑕疵,还请各位大神能够指点迷津,来帮助我和大家的成长!

C# 中,`struct` 是一种值类型,通常用于表示轻量级对象。它与 `class` 类似,但在语义和性能特性上有显著差异。理解 `struct` 的适用场景及其使用规则,有助于编写更高效、更安全的代码。 ### `struct` 的基本特性 - **值类型**:`struct` 是值类型,实例在栈上分配内存(除非嵌套在类中),赋值时会复制整个结构体内容。 - **默认构造函数**:不能为 `struct` 定义无参数的构造函数,但可以定义带参数的构造函数。 - **不可继承**:`struct` 不能继承自其他类型,也不能作为基类。 - **不能为 null**:默认情况下 `struct` 实例不能为 `null`,但可以使用 `Nullable<T>` 或 `T?` 来表示可空值[^5]。 ### 何时使用 `struct` - **小对象**:适用于小尺寸、生命周期短的对象,如点、矩形、颜色等简单数据结构。 - **频繁复制**:当对象需要频繁复制且复制成本较低时,使用 `struct` 可以避免堆分配和垃圾回收开销。 - **性能敏感场景**:对于性能敏感的代码路径,如图形处理或数值计算,使用 `struct` 可减少内存分配[^4]。 ### `struct` 使用注意事项 - **避免大结构体**:如果结构体较大,频繁复制会带来性能损耗,此时应考虑使用 `class`。 - **避免装箱拆箱**:将 `struct` 赋值给 `object` 或接口类型会导致装箱操作,影响性能。 - **谨慎嵌套**:将 `struct` 作为类的成员是允许的,但如果结构体很大或频繁修改,可能影响性能[^1]。 ### `ref struct` 的引入与使用 自 C# 7.2 起,引入了 `ref struct`,它是一种只能在栈上分配的结构体类型。与普通 `struct` 相比,它有以下特性: - **栈上分配**:确保 `ref struct` 实例始终位于栈上,避免堆分配。 - **不可作为类成员**:`ref struct` 不能作为类的字段,因为类实例在堆上分配。 - **不可作为异步方法参数**:异步方法会将参数捕获到堆上的状态机中,因此不能接受 `ref struct` 参数[^3]。 ### 示例:`ref struct` 的合法使用 ```csharp void ValidUse() { Span<byte> buffer = stackalloc byte[100]; // 在栈上分配内存 ProcessBuffer(buffer); // 传递 ref struct 参数 } void ProcessBuffer(Span<byte> data) { // 处理数据 } ``` ### 总结 `struct` 在 C# 中提供了轻量级、高效的值类型语义,适用于小型、不可变、频繁复制的数据结构。然而,使用时需注意其复制语义和性能影响。`ref struct` 则进一步增强了结构体的性能控制能力,适用于需要避免堆分配和复制的高性能场景。 ---
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