C#.Net筑基-类型系统②常见类型--结构体类型Struct

简介: 本文介绍了C#中的结构体(struct)是一种用户自定义的值类型,适用于定义简单数据结构。结构体可以有构造函数,能定义字段、属性和方法,但不能有终结器或继承其他类。它们在栈上分配,参数传递为值传递,但在类成员或包含引用类型字段时例外。文章还提到了`readonly struct`和`ref struct`,前者要求所有字段为只读,后者强制结构体存储在栈上,适用于高性能场景,如Span和ReadOnlySpan。

结构体 struct 是一种用户自定义的值类型,常用于定义一些简单(轻量)的数据结构。对于一些局部使用的数据结构,优先使用结构体,效率要高很多。

  • 可以有构造函数,也可以没有。因此初始化时可以new,也可以用默认default。但当给字段设置了初始值时,则必须有显示的构造函数。
  • 结构体中可以定义字段、属性、方法,不能使用终结器。
  • 结构体可继承接口,并实现接口,但不能继承其他类、结构体。
  • 结构体是值类型,被分配在栈上面,因此在参数传递时为值传递。

⁉️结构体始终都是分配在栈上吗?—— 不一定,当结构体是类的成员时,则会随对象一起分配在堆上。同时当结构体上有引用类型字段时,该字段只存储引用对象的地址,引用对象还是分配在堆上。

void Main()
{
  Point p1 = default;
  //Point p1 = default(Point);
  Point p2 = new Point(1, 2);
  p1.X = 100;
  p2.X = 100;
}
public struct Point
{
  public int X;
  public int Y;
  public Point(int x, int y)
  {
    X = x;
    Y = y;
  }
}

1.1、只读结构体与只读函数

readonly struct申明一个只读的结构体,其所有字段、属性都必须是只读的。

public readonly struct Point
{
  public readonly int X,Y;
}

用在方法上,该方法中不可修改任何字段值。这只能用在结构体中,结构体不能继承,不知道这个特性有什么用?

public struct Point
{
  public int X;
  public int Y;
  public readonly int GetValue()
  {
    X--;   //Error:不可修改
    return X + Y;
  }
}

1.2、Ref 结构体

ref 结构类型ref struct申明,该结构体只能存储在栈上,因此任何会导致其分配到堆上的行为都不支持,如装箱、拆箱,作为类的成员等都不支持。

Ref 结构体 可用于一些高性能场景,System.SpanReadOnlySpan 都是 readonly ref struct结构体。

public ref struct Point
{
  public int X,Y;
}
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