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c#中Class和Struct使用與效能的區別

阿新 • • 發佈：2019-01-15
在Unity中很多已經定義為結構體的資料結構
  • Vector2, Vector3 和 Vector4
  • Rect
  • Color和Color32
  • Bounds
  • Touch

1.Class為引用型別，Struct為值型別

值型別與引用型別的區別這兩篇文章講得很好 雖然我們在.net中的框架類庫中，大多是引用型別，但是我們程式設計師用得最多的還是值型別。

  引用型別如：string，Object，class等總是在從託管堆上分配的，C#中new操作符返回物件的記憶體地址--也就是指向物件資料的記憶體地址。

  以下是值型別與引用型別的表：        從這張圖可以看出，class(類）
例項化出來的物件，指向了記憶體堆中分配的空間 struct(結構)例項化出來的物件，是在記憶體棧中分配    所以，值型別和引用型別的區別就是：             1、它們儲存的位置不一樣             2、如果是引用型別，當兩個物件指向同一個地方，修改某一個的時候，其它物件的值會發生改變 當說到類的例項是傳引用時，實際過程是，先獲取一個指標，它指向物件在記憶體中的地址，然後傳遞這個指標。這很重要，因為一個類的例項，實際上可能很大，包含了很多域甚至其他物件。在這種情況下，賦值和傳遞整個例項可能非常影響效能，這就為什麼要用傳地址來替代。 說到傳值時，實際過程是，對這個變數進行全克隆/拷貝，然後傳遞這個副本，原始值不變。結構體就是值型別，它是傳值的。這意味著，結構體是理想的小型資料結構。
 由於引用型別在託管堆上分配，它只會在呼叫垃圾回收時才被清理。 值型別實在記憶體棧上分配，這就說明他們很容易被回收，而且不受垃圾回收的影響。 資料型別分隔為值型別和引用型別。值型別要麼是堆疊分配的，要麼是在結構中以內聯方式分配的。引用型別是堆分配的。引用型別和值型別都是從最終的基類 Object 派生出來的。當值型別需要充當物件時，就在堆上分配一個包裝（該包裝能使值型別看上去像引用物件一樣），並且將該值型別的值複製給它。該包裝被加上標記，以便系統知道它包含一個值型別。這個程序稱為裝箱，其反向程序稱為取消裝箱。裝箱和取消裝箱能夠使任何型別像物件一樣進行處理。

2.Class可以繼承父類，Struct不可以

3.Struct必須在建構函式對所有變數賦值

結構體中所有變數都必須在建構函式中初始化

4.Struct沒有預設建構函式

Struct不允許有引數為空的建構函式

5.Struct與class的效能上的優缺點

值型別的例項化之後在記憶體的大小就是其所有內容物大小，也就是內容物記憶體越大、佔用記憶體越大，存放在棧中，但是取值更快，不需要GC回收 引用型別把值存放在堆中，引用存在棧中，例項化時要在堆中取值，所以更消耗時間，但是更省記憶體，因為只用引用指標的大小，需要GC回收
值型別 引用型別
記憶體 大 小
耗時 小 大
GC 小 大

6.Struct型別變數預設不可為空

也就是說，不能寫這個語句 struct != null，如果像這樣做的話，一定要加上?，為它取值要加上Value，判斷是否為空要用HasValue Struct? struct = *****; if(struct.HasValue)      struct.Value.***** = ****; 值型別後面加問號表示可為空null(Nullable 結構) Nullable是.NET 2.0中新提供的一種用於標明一個值型別是否可以為空的技術。   對於一個型別，如果既可以給它分配一個值，也可以給它分配空引用null（表示沒有任何值），我們就說這個型別是可空的。   因此，可空型別可表示一個值，或表示不存在任何值。例如，類似 String 的引用型別就是可空型別，而類似 Int32 的值型別不是可空型別。Nullable 結構支援將值型別擴充套件為可以為null，但不支援在引用型別上使用，因為引用型別本身就是可空的。 因為值型別的容量只夠表示適合於該型別的值，因此它不可為空；值型別沒有表示空值所需的額外容量。 例：public int? age;

等同 Nullable<int>

7.其他

值型別還有一個特性就是一旦修改值，就會產生一個值型別的副本 引用型別修改值，不會產生副本，但所有有該引用的值都會被修改

8.擴充

來自《深入理解C#》
值型別很能幹，它們不需要垃圾回收，(除非被裝箱)不會因型別標識而產生開銷，也不需要解引用。
在其他方面，引用型別顯得更能幹，在傳遞引數、賦值、將值返回和執行類似的操作時，只需複製4或8位元組(要看執行的是是32位還是64位CLR)，而不是賦值全部資料。
值型別傳給一個方法時，就得複製他的全部資料。
根據效能進行設計之前，需要衡量不同的選擇。
型別(不管是類還是結構體)，擁有多少方法並不重要，每個例項所佔用的記憶體不會受到影響。(程式碼本身會消耗記憶體，但這隻會發生一次，而不是每個例項都發生)
-update 2017/8/6



by wolf96 2017/7/19

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