浅析C#中的结构体和类笔记

类和结构是 .NET Framework 中的常规类型系统的两种基本构造。两者在本质上都属于数据结构。封装着一组总体作为一个逻辑单位的数据和行为。数据和行为是该类或结构的“成员”，它们包括各自的方法、属性和事件等

对于C/C++程序员来说。结构体和类的差别非常小。仅仅是结构体的默认成员变量为public,类的默认成员变量为private。

C# 结构的特点

您已经用了一个简单的名为 Books 的结构。在 C# 中的结构与传统的 C 或 C++ 中的结构不同。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，您不能为结构定义默认的构造函数。默认的构造函数是自动定义的，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。

可是对于C#来说，结构体和类有非常多的不同。

首先来谈一谈为何须要结构体：
最主要的原因就是结构体有能力去管理、使用不同数据类型的组合。

.NET支持值类型和引用类型的概念，全部的C#内置类型中，除了string外均为值类型。

在C#中，结构体是值类型。类是引用类型。

值类型能够降低对堆的管理、使用。降低垃圾回收，表现出更好的性能。可是值类型也有不好的一面。比方会涉及到装箱拆箱等操作。

以下定义一个结构体：

public struct Foo
{
    // Fields
    private string fooString;
    private int fooNumber;
    // Property
    public string FooString
    {
        get
        {
            return fooString;
        }
        set
        {
            fooString = value;
        }
    }
    // Method
    public int GetFooNumber()
    {
        return fooNumber;
    }
}

能够看到。结构体和类非常的类似。让我们更深层次的看看两者的不同。

1继承
结构体继承自System.ValueType，而类继承自System.Object。结构体不能继承其它的类或结构体，可是能够把结构体当做是接口。因为接口仅仅是用于引用类型的操作，所以把结构体当成接口就会隐式的发生装箱操作。

比如例如以下代码：

struct Foo : IFoo
{
int x;
}
IFoo iFoo = new Foo();

2构造
C#不同意结构体具有无參数的默认构造函数。原因是：对于值类型，编译器既不会生成默认构造函数。也不会调用默认构造函数。所以你不能这样初始化：

struct MyWrongFoo
{
    int x = 1;
}

可是你能够使用new:
Foo foo = new Foo();
这里须要注意的是，虽然使用了new操作，可是结构体分配在栈上，而不是堆上。更有趣的是，new操作没有调用无參数的构造函数。

看看以下的代码：

struct Foo
{
    int x;
    public Foo(int x)
    {
        this.x = x;
    }
}
class FooTester
{
    [STAThread]
    static void Main(string[] args)
    {
        Foo f = new Foo();
    }
}

这里我重载了构造函数。就能够使用new了。

所以我们能够这样：
调用 new Foo()
调用重载的构造函数初始化
显示的设置每一个值：
Foo foo;
foo.x = 0;

3析构
我们不能为结构体定义析构函数。

4仅仅读关键字
对于引用类型。readonly关键字阻止你将引用指到其它对象，可是无法阻止你改变该对象的状体。
对于值类型来说。readonly关键字与C++中的const非常像。阻止你改变对象的状态。

class MyReferenceType
{
    int state;
    public int State
    {
        get
        {
            return state;
        }
        set
        {
            state = value;
        }
    }
}
struct MyValueType
{
    int state;
    public int State
    {
        get
        {
            return state;
        }
        set
        {
            state = value;
        }
}
    }
class Program
{
    readonly MyReferenceType myReferenceType = new MyReferenceType();
    readonly MyValueType myValueType = new MyValueType();
    public void SomeMethod()
    {
        myReferenceType = new MyReferenceType(); // Compiler Error
        myReferenceType.State = 1234; // Ok
        myValueType = new MyValueType(); // Compiler Error
        myValueType.State = 1234; // Compiler Error
    }
}

总结：
为结构定义默认（无參数）构造函数是错误的。

在结构体中初始化实例字段也是错误的。

仅仅能通过两种方式初始化结构成员：一是使用參数化构造函数，二是在声明结构后分别訪问成员。对于不论什么私有成员或以其它方式设置为不可訪问的成员，仅仅能在构造函数中进行初始化。

假设使用 new 运算符创建结构对象。则会创建该结构对象。并调用适当的构造函数。

与类不同，结构的实例化能够不使用 new 运算符。

在此情况下不存在构造函数调用。因而能够提高分配效率。可是，在初始化全部字段之前，字段将保持未赋值状态且对象不可用。

当结构包括引用类型作为成员时，必须显式调用该成员的默认构造函数，否则该成员将保持未赋值状态且该结构不可用。（这将导致编译器错误 CS0171。）

对于结构。不像类那样存在继承。一个结构不能从还有一个结构或类继承。并且不能作为一个类的基。可是，结构从基类 Object 继承。

结构可实现接口。其方式同类全然一样。

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