C# 结构体介绍

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C# 中的结构体（Struct）是一种值类型数据结构，用于封装不同或相同类型的数据成一个单一的实体。结构体非常适合用来表示轻量级的对象，比如坐标点、颜色值或者复杂的数值类型，因为它们不需要额外的堆分配（与类相比），这可以提高性能。

下面是使用结构体的一些基本概念：

定义结构体

结构体通过 struct 关键字来定义。一个结构体可以包含字段、方法、属性、索引器、运算符、事件和构造函数。
在VS2022中定义结构体和定义类一样，也是右键添加类，文件产生后把class改为struct即可，例如下面定义了一个Point结构体：

namespace struct01
{
    public struct Point
    {
        public int X;
        public int Y;

        public Point(int x, int y)
        {
            X = x;
            Y = y;
        }

        public override string ToString()
        {
            return $"({X}, {Y})";
        }
    }
}
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实例化结构体

结构体可以通过默认构造函数（无参数的构造函数）或者自定义的构造函数来实例化：

// 默认构造函数
Point p1 = new Point();

// 自定义构造函数
Point p2 = new Point(10, 20);
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结构体的值类型特性

由于结构体是值类型，当一个结构体实例分配给另一个变量时，其值会被复制。这意味着两个变量将引用两个独立的数据副本。

 Point p3 = new Point(30, 31);
 Point p4 = p3; // p4 是 p3 的副本
 p3.X = 303;     // 结构体是值类型，只修改了 p3 的 X 值，p4 的 X 值不变

 Console.WriteLine($"p4.X: {p4.X}");
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在上面代码中，因为结构体是值类型，修改了 p3 的 X 值，p4 的 X 值不变。
C#中类是引用类型，例如下面的类CPoint：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace struct01
{
    internal class CPoint
    {
        public int X;
        public int Y;

        public CPoint(int x, int y)
        {
            X = x;
            Y = y;
        }

        public override string ToString()
        {
            return $"({X}, {Y})";
        }
    }
}
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声明类对象

CPoint cPoint = new CPoint(100, 200);
CPoint cPoint1 = cPoint;

cPoint1.X = 101;  // 类是引用类型，cPoint1 是 cPoint 的引用，修改 cPoint1 的 X 值，cPoint 的 X 值也会改变

Console.WriteLine($"cPoint.X: {cPoint.X}");
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类是引用类型，cPoint1 是 cPoint 的引用，修改 cPoint1 的 X 值，cPoint 的 X 值也会改变。

Main函数全部代码如下：

namespace struct01
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Struct test");

            // 默认构造函数
            Point p1 = new Point();

            // 自定义构造函数
            Point p2 = new Point(10, 20);

            Point p3 = new Point(30, 31);
            Point p4 = p3; // p4 是 p3 的副本
            p3.X = 303;     // 结构体是值类型，只修改了 p3 的 X 值，p4 的 X 值不变

            Console.WriteLine($"p4.X: {p4.X}");

            CPoint cPoint = new CPoint(100, 200);
            CPoint cPoint1 = cPoint;

            cPoint1.X = 101;  // 类是引用类型，cPoint1 是 cPoint 的引用，修改 cPoint1 的 X 值，cPoint 的 X 值也会改变

            Console.WriteLine($"cPoint.X: {cPoint.X}");
        }
    }
}
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运行结果如下：
Struct test
p4.X: 30
cPoint.X: 101

结构体和类的区别

结构体是值类型，而类是引用类型。
结构体不支持继承，而类支持。
结构体的实例可以在不使用 new 关键字的情况下创建，这会导致其所有字段被默认初始化，而类的实例必须使用 new。
结构体通常用于较小的数据结构，类适用于较大的复杂对象。
结构体的使用场景：

当你想要封装一小组相关的变量时。
当你知道数据量不大，且不需要扩展的时候。
当性能是一个重要因素，且你希望减少GC（垃圾回收）的压力时。

限制

结构体不能有默认的（无参）构造函数。
结构体不能继承其他的结构体或类，并且不能作为基础结构体或类。
结构体成员不能指定为 abstract, virtual, 或 protected.
使用结构体的一个关键点就是要理解值类型与引用类型的区别。值类型存储在栈上，而引用类型存储在堆上，这影响了性能和资源的使用。适当地使用结构体可以提高应用程序的性能。