淺析C# 結(jié)構(gòu)體struct
結(jié)構(gòu)體
有時(shí)候我們僅需要一個(gè)小的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),類提供的功能多于我們需要的功能;考慮到性能原因,最好使用結(jié)構(gòu)體。
結(jié)構(gòu)體是值類型,存儲(chǔ)在棧中或存儲(chǔ)為內(nèi)聯(lián)(如果結(jié)構(gòu)體是存儲(chǔ)在堆中的另一個(gè)對(duì)象的一部分)。
例如類class:
public class Dimensions { public Dimensions(double length, double width) { Length = length; Width = width; } public double Length { get; set; } public double Width { get; set; } }
可以使用結(jié)構(gòu)體struct替換:
public struct Dimensions { public Dimensions(double length, double width) { Length = length; Width = width; } public double Length { get; set; } public double Width { get; set; } }
也可以為結(jié)構(gòu)體struct創(chuàng)建函數(shù),和給類創(chuàng)建函數(shù)完全相同:
public struct Dimensions { public Dimensions(double length, double width) { Length = length; Width = width; } public double Length { get; set; } public double Width { get; set; } public double Diagonal => Math.Sqrt(Length * Length + Width * Width); }
結(jié)構(gòu)體初始化
結(jié)構(gòu)體是值類型,但在使用時(shí)的語(yǔ)法和類基本一模一樣。例如對(duì)于上面定義的類或結(jié)構(gòu)體,均可使用代碼:
Dimensions point = new Dimensions(3, 6);
注意:
因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)體是值類型,所以new運(yùn)算符與類和其他引用類型的工作方式不同。
用于結(jié)構(gòu)體struct的new運(yùn)算符并不分配堆中的內(nèi)存,而是只調(diào)用相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù),根據(jù)傳送給它的參數(shù),初始化所有字段。
對(duì)于結(jié)構(gòu),變量聲明實(shí)際上是韋整個(gè)結(jié)構(gòu)在棧中分配空間。例如用如下語(yǔ)法(如果是類的話,就會(huì)編譯錯(cuò)誤):
Dimensions point; //直接省略new point.Length = 3; point.Width = 6;
結(jié)構(gòu)體遵循其他數(shù)據(jù)類型都遵守的規(guī)則:在使用前所有元素都必須進(jìn)行初始化。
結(jié)構(gòu)體的初始化方法:
- 使用new運(yùn)算符
- 給所有的字段直接賦值
結(jié)構(gòu)體性能影響
- 為結(jié)構(gòu)體分配內(nèi)存時(shí),速度非常快,因?yàn)樗鼈儗?nèi)聯(lián)或者保存在棧中。結(jié)構(gòu)體超出作用域被刪除時(shí),速度也很快,不需要等待垃圾收集。
- 如果把結(jié)構(gòu)體作為參數(shù)來(lái)傳遞,或者把一個(gè)結(jié)構(gòu)體賦值給另一個(gè)結(jié)構(gòu)體,結(jié)構(gòu)體的所有內(nèi)容就會(huì)被復(fù)制;這樣就會(huì)有性能損失。這也是為什么結(jié)構(gòu)體主要用于小的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
- 把結(jié)構(gòu)體作為參數(shù)傳遞給方法時(shí),應(yīng)該把它作為ref參數(shù)傳遞 - 此時(shí)只傳遞了結(jié)構(gòu)體在內(nèi)存中地址。
只讀結(jié)構(gòu)體
C#7.2開始,readonly修飾符可以應(yīng)用于結(jié)構(gòu)體struct,因此編譯器保證結(jié)構(gòu)體的不變性。
public readonly struct Dimensions { public Dimensions(double length, double width) { Length = length; Width = width; } public double Length { get; } public double Width { get; } public double Diagonal => Math.Sqrt(Length * Length + Width * Width); }
對(duì)于readonly修飾符,如果在創(chuàng)建對(duì)象后類型更改了字段或?qū)傩?,編譯器就會(huì)報(bào)錯(cuò)。
使用readonly編譯器可以生成優(yōu)化的代碼,使其在傳遞結(jié)構(gòu)體時(shí)不會(huì)復(fù)制結(jié)構(gòu)體的內(nèi)容;
相反,編譯器使用引用,因?yàn)樗肋h(yuǎn)不會(huì)改變。
注意:上面readonly結(jié)構(gòu)體的屬性是只讀的,只有g(shù)et;如果有set的話,編譯會(huì)報(bào)錯(cuò):
error CS8341: Auto-implemented instance properties in readonly structs must be readonly.
結(jié)構(gòu)體和類 - 值類型和引用類型
using System; namespace value_reference { public struct A { public int x { get; set; } } public class B { public int x { get; set; } } class Program { public static void UpdateStructValue(A a) { a.x = 10; } public static void UpdateObjectValue(B b) { b.x = 10; } static void Main(string[] args) { var a = new A { x = 1 }; var b = new B { x = 1 }; UpdateStructValue(a); UpdateObjectValue(b); Console.WriteLine($"a.x -> {a.x}"); Console.WriteLine($"b.x -> {b.x}"); } } }
輸出結(jié)果:
$ dotnet run
a.x -> 1
b.x -> 10
以上就是淺析C# 結(jié)構(gòu)體struct 的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于C# 結(jié)構(gòu)體struct 的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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