C# 中 Struct 和 Class 的区别总结
翻译自 Manju lata Yadav 2019年6月2日 的博文 《Difference Between Struct And Class In C#》，补充了一些内容和示例。
结构体（struct）是类(class)的轻量级版本。结构体是值类型，可用于创建行为类似于内置类型的对象。
比较
结构体和类共享许多特性，但与类相比有以下局限性。
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结构体不能有默认构造函数(无参构造函数)或析构函数，构造函数中必须给所有字段赋值。
public struct Coords { public double x; public double y; public Coords() //错误，不允许无参构造函数 { this.x = 3; this.y = 4; } public Coords(double x) //错误，构造函数中必须给所有字段赋值 { this.x = x; } public Coords(double x) //这个是正确的 { this.x = x; this.y = 4; } public Coords(double x, double y) //这个是正确的 { this.x = x; this.y = y; } } - 结构体是值类型，在赋值时进行复制。
- 结构体是值类型，而类是引用类型。
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结构体可以在不使用
new操作符的情况下实例化。 例如：public struct Coords { public double x; public double y; } static void Main() { Coords p; p.x = 3; p.y = 4; Console.WriteLine($"({p.x}, {p.y})"); // 输出: (3, 4) } - 结构体不能继承于另一个结构体或者类，类也不能继承结构体。所有结构体都直接继承于抽象类
System.ValueType，System.ValueType又继承于System.Object。 - 结构体不能是基类，因此，结构体不能是
abstract的，且总是隐式密封的(sealed)。 - 不允许对结构体使用抽象（
abstract）和密封（sealed）修饰符，也不允许对结构体成员使用protected或protected internal修饰符。 - 结构体中的函数成员不能是抽象的（
abstract）或虚的（virtual），重写（override）修饰符只允许重写从System.ValueType继承的方法。 - 结构体中不允许实例属性或字段包含初始值设定项。但是，结构体允许静态属性或字段包含初始值设定项。
例如：
public struct Coords { public double x = 4; //错误, 结构体中初始化器不允许实例字段设定初始值 public static double y = 5; // 正确 public static double z { get; set; } = 6; // 正确 } - 结构体可以实现接口。
- 结构体可以用作
nullable type（即：Nullable<T>中的T），对其赋值null值，参考【Nullable<T> Struct】
什么时候使用结构体或类？
要回答这个问题，我们应该很好地理解它们的差异。
| 序号 | 结构体（struct） |
类(class) |
|---|---|---|
| 1 | 结构体是值类型，可以在栈（stack）上分配，也可以在包含类型中内联分配。 |
类是引用类型，在堆（heap）上分配并垃圾回收。 |
| 2 | 值类型的分配和释放通常比引用类型的分配和释放更节约成本。 | 大的引用类型的赋值比大的值类型的赋值成本更低。 |
| 3 | 在结构体中，每个变量都包含自己的数据副本（ref 和 out 参数变量除外），对一个变量的操作不会影响另一个变量。 |
在类中，两个变量可以包含同一对象的引用，对一个变量的任何操作都会影响另一个变量。 |
这样，结构体（struct）只能在确定以下情形时使用：
- 它在逻辑上表示单个值，比如基本类型(
int,double，等等)。 - 它是不可变的（immutable）。
- 它不会频繁地装箱和拆箱。
在所有其他情形，应该将类型定义为类(class)。
结构体示例：
struct Location
{
public int x, y;
public Location(int x, int y)
{
this.x = x;
this.y = y;
}
}
static void Main()
{
Location a = new Location(20, 20);
Location b = a;
a.x = 100;
Console.WriteLine(b.x);
}
输出将是 20。“b” 的值是 “a” 的副本，因此 “b” 不受 “a.x” 更改的影响。但是在类中，输出将是 100，因为变量 “a” 和 “b” 引用同一个对象。
以下为译者补充
结构体实例与类实例
结构体实例的内存在栈（stack）上进行分配，所占用的内存随声明它的类型或方法一起回收。 这就是在赋值时要复制结构体的一个原因。 相比之下，类实例的内存在堆（heap）上进行分配，当对类实例的所有引用都超出范围时，为该类实例分配的内存将由公共语言运行时自动回收（垃圾回收）。
结构体实例的值相等性
两个结构体实例的比较是基于值的比较，而类实例的比较则是对其引用的比较。
若要确定两个结构体实例中的实例字段是否具有相同的值，可使用 ValueType.Equals 方法。 由于所有结构体都隐式继承于 System.ValueType，因此可以直接在其对象上调用该方法，如以下示例所示：
public struct Person
{
public string Name;
public int Age;
public Person(string name, int age)
{
Name = name;
Age = age;
}
}
static void Main()
{
Person p1 = new Person("技术译站", 100);
Person p2;
p2.Name = "技术译站";
p2.Age = 100;
if (p2.Equals(p1))
Console.WriteLine("p2 和 p1 有相同的值。");
Console.ReadKey();
}
// 输出: p2 和 p1 有相同的值。
System.ValueType 的 Equals 是使用反射实现的，因为它必须能够确定任何结构体中有哪些字段。 在创建自己的结构体时，重写 Equals 方法可以提供特定于你的类型的高效求等算法。
“基于值的相等”这一点和 C# 9.0 中新增的记录(record) 类型具有相似之处，想了解 C# 9.0 可以查看：欢迎来到 C＃ 9.0。