淺談C#結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)是使用 struct關(guān)鍵字定義的，與類相似，都表示可以包含數(shù)據(jù)成員和函數(shù)成員的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
一般情況下，我們很少使用結(jié)構(gòu)，而且很多人也并不建議使用結(jié)構(gòu)，但作為.NET Framework 一般型別系統(tǒng)中的一個(gè)基本架構(gòu)，還是有必要了解一下的。
結(jié)構(gòu)的特征：
結(jié)構(gòu)是一種值類型，并且不需要堆分配。結(jié)構(gòu)的實(shí)例化可以不使用new運(yùn)算符。
在結(jié)構(gòu)聲明中，除非字段被聲明為 const 或 static，否則無(wú)法初始化。結(jié)構(gòu)類型永遠(yuǎn)不是抽象的，并且始終是隱式密封的，因此在結(jié)構(gòu)聲明中不允許使用abstract和sealed修飾符。
結(jié)構(gòu)不能聲明默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)（沒(méi)有參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)）或析構(gòu)函數(shù)，但可以聲明帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)。結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)接口，但不能從另一個(gè)結(jié)構(gòu)或類繼承，而且不能作為一個(gè)類的基，所有結(jié)構(gòu)都直接繼承自 System.ValueType，后者繼承自 System.Object。結(jié)構(gòu)在賦值時(shí)進(jìn)行復(fù)制。將結(jié)構(gòu)賦值給新變量時(shí)，將復(fù)制所有數(shù)據(jù)，并且對(duì)新副本所做的任何修改不會(huì)更改原始副本的數(shù)據(jù)。在使用值類型的集合（如 Dictionary<string, myStruct>）時(shí)，請(qǐng)務(wù)必記住這一點(diǎn)。結(jié)構(gòu)類型的變量直接包含了該結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，而類類型的變量所包含的只是對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)的一個(gè)引用（被引用的數(shù)據(jù)稱為“對(duì)象”）。但是結(jié)構(gòu)仍可以通過(guò)ref和out參數(shù)引用方式傳遞給函數(shù)成員。結(jié)構(gòu)可用作可以為 null 的類型，因而可向其賦 null 值。structA
- {publicintx; //不能直接對(duì)其進(jìn)行賦值publicinty;
- public static stringstr = null; //靜態(tài)變量可以初始化publicA(intx,inty) //帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
- {this.x =x;this.y =y;
- Console.WriteLine("x={0},y={1},str={2}", x, y,str);
- }
- }classProgram
- {staticvoidMain(string[] args)
- {
- A a =newA(1,2);
- A a1 =a;
- a.x =10;
- Console.WriteLine("a1.x={0}",a1.x);
- Console.Read();
- }
- }
結(jié)果為：x=1,y=2,str=
a1.x=1
此時(shí)a1.x值為1是因?yàn)椋瑢賦值給a1是對(duì)值進(jìn)行復(fù)制，因此，a1不會(huì)受到a.x賦值得改變而改變。
但如果A是類，這時(shí)a和a1里的x引用的是同一個(gè)地址，則a1.x的值會(huì)輸出10。
結(jié)構(gòu)的裝箱與拆箱我們知道，一個(gè)類類型的值可以轉(zhuǎn)換為object類型或由該類實(shí)現(xiàn)的接口類型，這只需在編譯時(shí)把對(duì)應(yīng)的引用當(dāng)作另一個(gè)類型處理即可。
與此類似，一個(gè)object類型的值或者接口類型的值也可以被轉(zhuǎn)換回類類型而不必更改相應(yīng)的引用。當(dāng)然，在這種情況下，需要進(jìn)行運(yùn)行時(shí)類型檢查。由于結(jié)構(gòu)不是引用類型，上述操作對(duì)結(jié)構(gòu)類型是以不同的方式實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)結(jié)構(gòu)類型的值被轉(zhuǎn)換為object類型或由該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的接口類型時(shí)，就會(huì)執(zhí)行一次裝箱操作。
反之，當(dāng) object類型的值或接口類型的值被轉(zhuǎn)換回結(jié)構(gòu)類型時(shí)，會(huì)執(zhí)行一次拆箱操作。
與對(duì)類類型進(jìn)行的相同操作相比，主要區(qū)別在于：
裝箱操作會(huì)把相關(guān)的結(jié)構(gòu)值復(fù)制為已被裝箱的實(shí)例，而拆箱則會(huì)從已被裝箱的實(shí)例中復(fù)制出一個(gè)結(jié)構(gòu)值。
因此，在裝箱或拆箱操作后，對(duì)“箱”外的結(jié)構(gòu)進(jìn)行的更改不會(huì)影響已被裝箱的結(jié)構(gòu)。structProgram
- {staticvoidMain(string[] args)
- {inti =1;objecto =i; //隱式裝箱
- i =123;
- Console.WriteLine("i={0},o={1}",i,o);
- Console.Read();
- }
- }
- //結(jié)果為：i=123,o=1
結(jié)構(gòu)與構(gòu)造函數(shù)我們知道結(jié)構(gòu)不能使用默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)，只能使用帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，當(dāng)定義帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)時(shí)，一定要完成結(jié)構(gòu)所有字段的初始化，如果沒(méi)有完成所有字段的初始化，編譯時(shí)會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。結(jié)構(gòu)可以使用靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)嗎？
可以，結(jié)構(gòu)的靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)與類的靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)所遵循的規(guī)則大體相同。
結(jié)構(gòu)的靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)何時(shí)將觸發(fā)呢？結(jié)構(gòu)的實(shí)例成員被引用，結(jié)構(gòu)的靜態(tài)成員被引用，結(jié)構(gòu)顯示聲明的構(gòu)造函數(shù)被調(diào)用。但是創(chuàng)建結(jié)構(gòu)類型的默認(rèn)值不會(huì)觸發(fā)靜態(tài)構(gòu)造函數(shù)。
為什么結(jié)構(gòu)不能自定義無(wú)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)？
結(jié)構(gòu)類型的構(gòu)造函數(shù)與類的構(gòu)造函數(shù)類似，用來(lái)初始化結(jié)構(gòu)的成員變量，但是struct不能包含顯式默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，
因?yàn)榫幾g器將自動(dòng)提供一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，此構(gòu)造函數(shù)將結(jié)構(gòu)中的每個(gè)字段初始化為默認(rèn)值表中顯示的默認(rèn)值。
然而，只有當(dāng)結(jié)構(gòu)用new實(shí)例化時(shí)，才會(huì)調(diào)用此默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。對(duì)值類型調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)不是必需的。
- structA
- {staticA()
- {
- Console.WriteLine("I am A.");
- }publicvoidFun()
- {
- }
- }classProgram
- {staticvoidMain(string[] args)
- {
- A a=newA();
- a.Fun(); //結(jié)構(gòu)的實(shí)例成員被引用
- Console.Read();
- }
- }
結(jié)果為：I am A.
結(jié)構(gòu)與繼承：
一個(gè)結(jié)構(gòu)聲明可以指定實(shí)現(xiàn)的接口列表，但是不能指定基類。
由于結(jié)構(gòu)不支持類與結(jié)構(gòu)的繼承，所以結(jié)構(gòu)成員的聲明可訪問(wèn)性不能是protected或protectedinternal。結(jié)構(gòu)中的函數(shù)成員不能是abstract或 virtual，因而override修飾符只適用于重寫(xiě)從System.ValueType繼承的方法。
為在設(shè)計(jì)編程語(yǔ)言時(shí)將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成無(wú)繼承性？
其實(shí)類的繼承是有相當(dāng)?shù)某杀镜?——由于繼承性，每個(gè)類需要用額外的數(shù)據(jù)空間來(lái)存儲(chǔ)“繼承圖”來(lái)表示類的傳承歷史，
通俗地說(shuō)來(lái)就是我們?nèi)祟惖募易寮易V，里面存儲(chǔ)著我們的祖宗十八代，只有這樣我們才知道我們從哪里來(lái)的，而家譜肯定是需要額外的空間來(lái)存放的。
大家不要覺(jué)得這個(gè)存放“繼承圖”的空間很小，如果我們的程序需要用10000個(gè)點(diǎn)(Point)來(lái)存放游戲中的人物形體數(shù)據(jù)的話，
在一個(gè)場(chǎng)景中又有N個(gè)人，這個(gè)內(nèi)存開(kāi)銷可不是小數(shù)目了。所以我們可以通過(guò)將點(diǎn)(Point)申明成 Struct而不是class來(lái)節(jié)約內(nèi)存空間。interfaceITest
- {voidFun(intx,inty);
- }structA:ITest
- {publicvoidFun(intx,inty) //隱式實(shí)現(xiàn)接口里的方法
- {
- Console.WriteLine("x={0},y={1}", x, y);
- }
- }classProgram
- {staticvoidMain(string[] args)
- {
- A a; //結(jié)構(gòu)的實(shí)例化可以不使用new
- a.Fun(1, 2);
- Console.Read();
- }
- }
- // 結(jié)果為：x=1,y=2
什么情況下結(jié)構(gòu)的實(shí)例化可以不使用new？
當(dāng)結(jié)構(gòu)中沒(méi)有參數(shù)時(shí)，結(jié)構(gòu)的實(shí)例化可以不使用new；當(dāng)結(jié)構(gòu)中有參數(shù)時(shí)，必須對(duì)結(jié)構(gòu)中所有參數(shù)進(jìn)行初始化后，才能不使用new對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)例化。什么時(shí)候使用結(jié)構(gòu)？
結(jié)構(gòu)體適合一些小型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含的數(shù)據(jù)以創(chuàng)建結(jié)構(gòu)后不修改的數(shù)據(jù)為主；
例如：struct類型適于表示Point、Rectangle和Color等輕量對(duì)象。
盡管可以將一個(gè)點(diǎn)表示為類，但在某些情況下，使用結(jié)構(gòu)更有效。
如果聲明一個(gè)10000個(gè)Point對(duì)象組成的數(shù)組，為了引用每個(gè)對(duì)象，則需分配更多內(nèi)存；這種情況下，使用結(jié)構(gòu)可以節(jié)約資源。
定義的時(shí)候不會(huì)用到面向?qū)ο蟮囊恍┨匦裕?/p>
結(jié)構(gòu)體在不發(fā)生裝箱拆箱的情況下性能比類類型是高很多的.
原文鏈接：http://www.cnblogs.com/jiajiayuan/archive/2011/09/20/2181582.html
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