C#中struct和class的区别详解
本文详细分析了C#中struct和class的区别，对于C#初学者来说是有必要加以了解并掌握的。
简单来说，struct是值类型，创建一个struct类型的实例被分配在栈上。class是引用类型，创建一个class类型实例被分配在托管堆上。但struct和class的区别远不止这么简单。
概括来讲，struct和class的不同体现在：
● 类是引用类型，struct是值类型
● 在托管堆上创建类的实例，在栈上创建struct实例
● 类实例的赋值，赋的是引用地址，struct实例的赋值，赋的是值
● 类作为参数类型传递，传递的是引用地址，struct作为参数类型传递，传递的是值
● 类没有默认无参构造函数，struct有默认无参构造函数
● 类支持继承，struct不支持继承
● 类偏向于"面向对象",用于复杂、大型数据，struct偏向于"简单值"，比如小于16字节，结构简单
● 类的成员很容易赋初值，很难给struct类型成员赋初值
● 类的实例只能通过new SomeClass()来创建，struct类型的实例既可以通过new SomeStruct()来创建，也可以通过SomeStruct myStruct;来创建
一、从赋值的角度体验struct和class的不同
引用类型赋值，是把地址赋值给了变量
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
SizeClass sizeClass = new SizeClass(){Width = 10, Length = 10};
Console.WriteLine("赋值前：width={0},length={1}", sizeClass.Width, sizeClass.Length);
var copyOfSizeClass = sizeClass;
copyOfSizeClass.Length = 5;
copyOfSizeClass.Width = 5;
Console.WriteLine("赋值后：width={0},length={1}",sizeClass.Width, sizeClass.Length);
Console.ReadKey();
}
}
public class SizeClass
{
public int Width { get; set; }
public int Length { get; set; }
}
public struct SizeStruct
{
public int Width { get; set; }
public int Length { get; set; }
}
运行结果如下图所示：
以上，当把sizeClass赋值给copyOfSize变量的时候，是把sizeClass所指向的地址赋值给了copyOfSize变量，2个变量同时指向同一个地址。所以，当改变copyOfSizeClass变量的值，也相当于改变了sizeClass的值。
struct类型赋值，是完全拷贝，在栈上多了一个完全一样的变量
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
SizeStruct sizeStruct = new SizeStruct(){Length = 10, Width = 10};
Console.WriteLine("赋值前：width={0},length={1}", sizeStruct.Width, sizeStruct.Length);
var copyOfSizeStruct = sizeStruct;
copyOfSizeStruct.Length = 5;
copyOfSizeStruct.Width = 5;
Console.WriteLine("赋值后：width={0},length={1}", sizeStruct.Width, sizeStruct.Length);
Console.ReadKey();
}
}
程序运行结果如下图所示：
以上，当把sizeStruct赋值给copyOfSizeStruct变量的时候，是完全拷贝，改变copyOfSizeStruct的值不会影响到sizeStruct。
二、从参数传值角度体验struct和class的不同
引用类型参数传递的是地址
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
List<string> temp = new List<string>(){"my","god"};
temp.ForEach(t => Console.Write(t + " "));
Console.ReadKey();
}
public static void ChangeReferenceType(List<string> list)
{
list = new List<string>(){"hello", "world"};
}
}
运行结果：my god
为什么不是hello world？
→栈上的temp指向托管堆上的一个集合实例
→当temp放到ChangeReferenceType(temp)方法中，本质是把temp指向的地址赋值给了变量list
→在ChangeReferenceType(List<string> list)方法内部，又把变量list的指向了另外一个集合实例地址
→但temp的指向地址一直没有改变
我们再来改变ChangeReferenceType(List<string> list)内部实现方式，其它不变。
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
List<string> temp = new List<string>(){"my","god"};
ChangeReferenceType(temp);
temp.ForEach(t => Console.Write(t + " "));
Console.ReadKey();
}
public static void ChangeReferenceType(List<string> list)
{
list.Clear();
list.Add("hello");
list.Add("world");
}
}
运行结果：hello world
为什么不是my god？
→栈上的temp指向托管堆上的一个集合实例
→当temp放到ChangeReferenceType(temp)方法中，本质是把temp指向的地址赋值给了变量list
→在ChangeReferenceType(List<string> list)方法内部，把temp和list共同指向的实例清空，又添加"hello"和"world"2个元素
→由于list和temp指向的实例是一样的，所以改变list指向的实例就等同于改变temp指向的实例
以上，很好地说明了：引用类型参数传递的是地址。
值类型struct参数传递的是值
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Size s = new Size(){Length = 10, Width = 10};
ChangeStructType(s);
Console.Write("Length={0},Width={1}", s.Length,s.Width);
Console.ReadKey();
}
public static void ChangeStructType(Size size)
{
size.Length = 0;
size.Width = 0;
}
}
public struct Size
{
public int Length { get; set; }
public int Width { get; set; }
}
