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结构体和类的区别

程序员文章站 2022-04-10 23:52:13
在描述他们之间区别之前,首先得明白他们的定义。 一、结构体 1.定义: 在 C# 中,结构体是值类型数据结构。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。用来封装多个不同类型的变量 例如,您可以按照如下的方式声明 Book 结构: 结构可带有方法、字段、索引 ......

在描述他们之间区别之前,首先得明白他们的定义。

一、结构体

1.定义:

在 c# 中,结构体是值类型数据结构。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。用来封装多个不同类型的变量 

例如,您可以按照如下的方式声明 book 结构:

struct books
{
   public string title;
   public string author;
   public string subject;
   public int book_id;
};

下面的程序演示了结构的用法:
using system;
using system.text;
     
struct books
{
   public string title;
   public string author;
   public string subject;
   public int book_id;
};  

public class teststructure
{
   public static void main(string[] args)
   {

      books book1;        /* 声明 book1,类型为 book */
      books book2;        /* 声明 book2,类型为 book */

      /* book 1 详述 */
      book1.title = "c programming";
      book1.author = "nuha ali"; 
      book1.subject = "c programming tutorial";
      book1.book_id = 6495407;

      /* book 2 详述 */
      book2.title = "telecom billing";
      book2.author = "zara ali";
      book2.subject =  "telecom billing tutorial";
      book2.book_id = 6495700;

      /* 打印 book1 信息 */
      console.writeline( "book 1 title : {0}", book1.title);
      console.writeline("book 1 author : {0}", book1.author);
      console.writeline("book 1 subject : {0}", book1.subject);
      console.writeline("book 1 book_id :{0}", book1.book_id);

      /* 打印 book2 信息 */
      console.writeline("book 2 title : {0}", book2.title);
      console.writeline("book 2 author : {0}", book2.author);
      console.writeline("book 2 subject : {0}", book2.subject);
      console.writeline("book 2 book_id : {0}", book2.book_id);       

      console.readkey();

   }
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
book 1 title : c programming
book 1 author : nuha ali
book 1 subject : c programming tutorial
book 1 book_id : 6495407
book 2 title : telecom billing
book 2 author : zara ali
book 2 subject : telecom billing tutorial
book 2 book_id : 6495700

c# 中的结构有以下特点:
  • 结构可带有方法、字段、索引、属性、运算符方法和事件。
  • 结构可定义构造函数,但不能定义析构函数。但是,您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。
  • 与类不同,结构不能继承其他的结构或类。
  • 结构不能作为其他结构或类的基础结构。
  • 结构可实现一个或多个接口。
  • 结构成员不能指定为 abstract、virtual 或 protected。
  • 当您使用 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。
  • 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。

二、类

1.定义:类的定义是以关键字 class 开始,后跟类的名称。类的主体,包含在一对花括号内。

三、结构体和类的区别

1.首先是语法定义上的区别啦,这个就不用多说了.定义类使用关键字class 定义结构使用关键字struct。  

  定义类的语法 

class person { private string name; private int age; public void sayhi() { console.writeline("hello,my name is "+this.name+",my age is "+this.age); } }

 

定义结构的语法. 

     struct rectangle
     {
         private int width;
        private int height;
           
         public int getarea()
         {
              return this.width * height;
          }
     }

2.结构体中声明的字段无法赋予初值,类可以:


public class aa
{
// 类中的字段可以自定义默认值,也可以只声明
public int a = 1;
// 只声明的字段
public int b;
public int d{get;}

// 默认构造方法
public aa()
{

}
// 自定义构造方法,可以不用初始化没有自定义默认值的字段和属性
public aa(int x)
{

}

}
public struct bb
{
// 实例字段,不能在声明的时候给出默认值
public int a;
// 静态字段,外界可以通过结构体名访问,可以自定义默认值,如果没给,系统默认值0。
public static int b = 10;
// 属性,有默认返回值
public int c{get{return 1;}}
// 属性,没有默认返回值
public int d{get;}
// 静态属性
public static int e{get;}
// 自定义的构造方法,必须初始化所有没有自定义默认值的字段和属性
public bb(int x)
{
a = 1;
d = x;
}
public void test()
{
// 在结构体内部(类也可以)可以使用只声明没有自定义默认值的字段或属性,结果是该类型的默认值
int f = a;
f = d;
}

}

其实从本质上来说,类和结构的字段都是不能有初始值的.只不过微软在语法上允许我们在定义类的字段的时候为其赋值.但是背后微软其实是把赋值的执行代码放到构造函数中去执行的. 而结构体微软却不帮我们这样做.

3.结构体的构造函数中,必须为结构体所有字段赋值,类的构造函数无此限制:

首先,关于隐式构造函数.我们知道,在1个类中如果我们没有为类写任意的构造函数,那么c#编译器在编译的时候会自动的为这个类生成1个无参数的构造函数.我们将这个构造函数称之为隐式构造函数 但是一旦我们为这个类写了任意的1个构造函数的时候,这个隐式的构造函数就不会自动生成了.在结构中,就不是这样了,在结构中隐式的构造函数无论如何都存在。所以程序员不能手动的为结构添加1个无参数的构造函数。

4.结构是值类型,它在栈中分配空间;而类是引用类型,它在堆中分配空间,栈中保存的只是引用。

结构类型直接存储成员数据,让其他类的数据位于堆中,位于栈中的变量保存的是指向堆中数据对象的引用。

c# 中的简单类型,如int、double、bool等都是结构类型。如果需要的话,甚至可以使用结构类型结合运算符运算重载,再为 c# 语言创建出一种新的值类型来。

由于结构是值类型,并且直接存储数据,因此在一个对象的主要成员为数据且数据量不大的情况下,使用结构会带来更好的性能。

5.其他区别

struct变量使用完之后就自动解除内存分配,class实例有垃圾回收机制来保证内存的回收处理。

四、结构和类的适用场合分析:

  •  1、当堆栈的空间很有限,且有大量的逻辑对象时,创建类要比创建结构好一些;
  •  2、对于点、矩形和颜色这样的轻量对象,假如要声明一个含有许多个颜色对象的数组,则clr需要为每个对象分配内存,在这种情况下,使用结构的成本较低;
  • 3、在表现抽象和多级别的对象层次时,类是最好的选择,因为结构不支持继承。
  • 4、大多数情况下,目标类型只是含有一些数据,或者以数据为主。