NET中class与struct的区别简析

在没有class的面向过程的编程时代，struct是封装数据的利器，没它不行。但自从面向对象编程以来，class横空出世，大家高呼着“万事万物皆对象”，把class含在嘴里，握在手里，基本上使用class可以替代struct的任何场合。但是各位不要忘了“存在必有其价值”，所以struct还是有其作用和优势的地方的，要知道如何恰到好处的使用，就需先彻底了解二者的区别。

很多时候一提起class和struct，可能很多初学朋友看不出它们兄弟俩有啥区别，的确语法几乎相同，但其本质却截然不同：class是引用类型，struct是值类型，也就是说在内存中存储方式有别，由此产生的一系列差异性。所以只有深刻的理解内存分配的相关内容，才能更好的驾驭。

class(类)是面向对象编程的基本概念，是一种自定义数据结构类型，通常包含字段、属性、方法、构造函数、索引器、事件等。在.NET中，所有的类都继承自System.Object类，是一种引用类型，也就是说，当我们new出一个类的实例时，对象保存了该实例实际数据的引用地址，而对象的值保存在托管堆中。

struct(结构)是一种值类型，用于将一组相关的信息变量组织成为一个单一的变量实体。所有的结构都继承自System.ValueType类，是一种值类型，我们可以像使用int和char一样去使用struct。struct实例分配在线程的堆栈上，它本身存储了值，而不是指向该值的指针。

了解了class和struct的本质，我们可以通过分析和实验来总结二者的区别了：

（1）关于实质：class是引用类型，struct是值类型
（2）关于职能：class是行为的封装，用来表述对象，而struct是数据的封装，用来储存数据
（3）关于继承：class支持继承自类和接口；而struct只能支继承接口。struct不能从class继承，也不能作为class的基类。
（4）关于构造函数：class可以声明无参构造函数，可以声明析构函数；而struct只能声明带参数构造函数，且不能声明析构函数。
（5）关于实例化：class要使用new关键字；而struct可以不使用new关键字，struct在声明时就进行了初始化过程，所有的成员变量均默认为0或null。
（6）关于抽象：class可以实抽象类(abstract)，可以声明抽象函数；而struct不能。
（7）关于重载：class可以声明protected成员、virtual成员、sealed成员和override成员；而struct不可以，但是值得注意的是，struct可以重载System.Object的3个虚方法，Equals()、ToString()和GetHashTable()。
（8）关于比较：两个class的比较有Equals和==两种，即值相等和引用相同；而两个struct可以直接通过==来判断。
（9）关于销毁：class实例由垃圾回收机制来保证内存的回收处理；而struct变量使用完后立即自动解除内存分配。
（10）关于参数传递：class变量是以按址方式传递；而struct变量是以按值方式传递的。

既然class几乎可以完全替代struct来实现所有的功能，那么struct还有存在的必要吗？至少在以下情况下，我们应该考虑使用struct来代替class：

实现一个用于存储数据的结构时，可以考虑struct。
考虑与某些非托管代码通信的兼容性问题时，可以考虑struct。

所有这些是struct有一席之地的理由，当然也许还有其他的更多说法，只是我不知道罢了。

引用一个经典示例

(1)定义接口

interface IPerson{
void GetSex();
}

(2)定义类

public class Person
{
public Person()
{
}

public Person(string name, int age)
{
_name = name;
_age = age;
}

private string _name;

public string Name
{
get { return _name; }
set { _name = value; }
}

private int _age;

public int Age
{
get { return _age; }
set { _age = value; }
}
}

(3)定义结构

//可以继承自接口，不可继承类或结构
struct Family: IPerson
{
public string name;
public int age;
public bool sex;
public string country;
public Person person;

//不可以包含显式的无参构造函数和析构函数
public Family(string name, int age,

bool sex, string country, Person person)
{
this.name = name;
this.age = age;
this.sex = sex;
this.country = country;
this.person = person;
}

//不可以实现protected、virtual、sealed和override成员
public void GetSex()
{
if (sex)
Console.WriteLine(person.Name + " is a boy.");
else
Console.WriteLine(person.Name + " is a girl.");
}

public void ShowPerson()
{
Console.WriteLine("This is {0} from {1}",

new Person(name, 22).Name, country);
}

//可以重载ToString虚方法
public override string ToString()
{
return String.Format("{0} is {1}, {2} from {3}",

person.Name, age, sex ? "Boy" : "Girl", country);
}
}

本文关于 class和struct的讨论到此为止，在.NET中，关于class和struct的讨论将涉及到对引用类型和值类型的认识，并且进一步将触角伸向变量内存分配这一高级主题，所以我们有必要来了解其运行机制，把握区别和应用场合，以便在平常的系统设计中把握好对这一概念层次的内容。