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[你必须知道的.NET] 第四回:后来居上:class和struct

作者: Anytao  来源: 博客园  发布时间: 2008-09-11 16:22  阅读: 5262 次  推荐: 0   原文链接   [收藏]  
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[你必须知道的.NET] 开篇有益

[你必须知道的.NET] 第一回:恩怨情仇:is和as

[你必须知道的.NET] 第二回:对抽象编程:接口和抽象类

[你必须知道的.NET] 第三回:历史纠葛:特性和属性

[你必须知道的.NET] 第四回:后来居上:class和struct

[你必须知道的.NET] 第五回:深入浅出关键字---把new说透

[你必须知道的.NET] 第六回:深入浅出关键字---base和this

[你必须知道的.NET] 第七回:品味类型---从通用类型系统开始

[你必须知道的.NET] 第八回:品味类型---值类型与引用类型(上)-内存有理

[你必须知道的.NET] 第九回:品味类型---值类型与引用类型(中)-规则无边

[你必须知道的.NET] 第十回:品味类型---值类型与引用类型(下)-应用征途

[你必须知道的.NET] 第十一回:参数之惑---传递的艺术(上)

[你必须知道的.NET] 第十二回:参数之惑---传递的艺术(下)

[你必须知道的.NET] 第十三回:从Hello, world开始认识IL

[你必须知道的.NET] 第十四回:认识IL代码---从开始到现在

[你必须知道的.NET] 第十五回:继承本质论

[你必须知道的.NET] 第十六回:深入浅出关键字---using全接触

[你必须知道的.NET] 第十七回:貌合神离:覆写和重载

[你必须知道的.NET] 第十八回:对象创建始末(上)

[你必须知道的.NET] 第十九回:对象创建始末(下)

[你必须知道的.NET]第二十回:学习方法论

[你必须知道的.NET]第二十一回:认识全面的null

[你必须知道的.NET]第二十二回:字符串驻留(上)---带着问题思考

[你必须知道的.NET]第三十二回,深入.NET 4.0之,Tuple一二


  本文将介绍以下内容:

  • 面向对象基本概念

  • 类和结构体简介

  • 引用类型和值类型区别

  1. 引言

  提起class和struct,我们首先的感觉是语法几乎相同,待遇却翻天复地。历史将接力棒由面向过程编程传到面向对象编程,class和struct也背负着各自的命运前行。在我认为,struct英雄迟暮,class天下独行,最本质的区别是class是引用类型,而struct是值类型,它们在内存中的分配情况有所区别。由此产生的一系列差异性,本文将做以全面讨论。 

  2. 基本概念

  2.1. 什么是class?

  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、属性、构造函数、索引器、操作符等。因为是基本的概念,所以不必在此详细描述,读者可以查询相关概念了解。我们重点强调的是.NET中,所有的类都最终继承自System.Object类,因此是一种引用类型,也就是说,new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(managed heap)中。 

  2.2. 什么是struct?

  struct(结构)是一种值类型,用于将一组相关的信息变量组织为一个单一的变量实体 。所有的结构都继承自System.ValueType类,因此是一种值类型,也就是说,struct实例分配在线程的堆栈(stack)上,它本身存储了值,而不包含指向该值的指针。所以在使用struct时,我们可以将其当作int、char这样的基本类型类对待。

  3. 相同点,不同点

  相同点:语法类似。

  不同点:

  • class是引用类型,继承自System.Object类;struct是值类型,继承自System.ValueType类,因此不具多态性。但是注意,System.ValueType是个引用类型。

  • 从职能观点来看,class表现为行为;而struct常用于存储数据。

  • class支持继承,可以继承自类和接口;而struct没有继承性,struct不能从class继承,也不能作为class的基类,但struct支持接口继承(记得吗,《第二回:对抽象编程:接口和抽象类》也做过讨论)

  • 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。因此,struct没有自定义的默认无参构造函数,默认无参构造器只是简单地把所有值初始化为它们的0等价值

  • 实例化时,class要使用new关键字;而struct可以不使用new关键字,如果不以new来实例化struct,则其所有的字段将处于未分配状态,直到所有字段完成初始化,否则引用未赋值的字段会导致编译错误。

  • class可以实抽象类(abstract),可以声明抽象函数;而struct为抽象,也不能声明抽象函数。

  • 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()。

  • class的对象复制分为浅拷贝和深拷贝(该主题我们在本系列以后的主题中将重点讲述,本文不作详述),必须经过特别的方法来完成复制;而struct创建的对象复制简单,可以直接以等号连接即可。

  • 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。

  • 作为参数传递时,class变量是以按址方式传递;而struct变量是以按值方式传递的。 

  我们可以简单的理解,class是一个可以动的机器,有行为,有多态,有继承;而struct就是个零件箱,组合了不同结构的零件。其实,class和struct最本质的区别就在于class是引用类型,内存分配于托管堆;而struct是值类型,内存分配于线程的堆栈上。由此差异,导致了上述所有的不同点,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。本系列将再以后的内容中,将引用类型和值类型做以深入的比较和探讨,敬请关注。当然正如本文标题描述的一样,使用class基本可以替代struct的任何场合,class后来居上。虽然在某些方面struct有性能方面的优势,但是在面向对象编程里,基本是class横行的天下。

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标签:.NET class struct

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