在 Struct 中存储引用类型

Question

假设我在 c# 中有一个非常简单的结构

   public struct foo{
   public  int a{get;set;}
   public  int b{get;set;}
   public  int c{get;set;}
   public  int d{get;set;}
   public  string hello {get;set;}
   }

我认为上述方法比使用class 更“有效”？

在什么时候，如果我继续添加字符串属性，是时候将结构转换为类了吗？

编辑：我计划将这个结构传递给一个以 GDI 为中心的应用程序。 我一直认为结构在主要处理值类型时性能更高。

Answer 1

我认为上述方法比使用类更“有效”？

绝对不是。 这是一个糟糕的结构。结构应该很小；不超过参考文件大小的四倍；您的结构是 32 位机器上五个引用的大小。结构应该代表值；这似乎不代表任何价值。结构应该是不可变的；这充满了可变性。

在什么时候，如果我继续添加字符串属性，是时候将结构转换为类了吗？

将此结构转换为类的关键在于您创建它的那一刻。它本来就不应该是一个结构。您的默认假设应该是类足够好；仅当您有证据表明这样做可以解决您实际遇到的问题时才使用结构。

我曾计划围绕一个以 GDI 为中心的应用程序传递这个结构。我一直认为结构在主要处理值类型时性能更高。

在极少数情况下，结构比类更有效：当它们小、不可变、表示值并且是由其他值组成，例如整数。在其他情况下，它们的效率较低：因为结构是按值复制的，所以大型结构的使用速度可能比引用慢得多。因为结构是按值复制的，所以可变结构会导致错误，因为当您认为您正在改变变量时，您会改变副本。因为结构是按值复制的，所以它们应该具有值的语义，而不是引用。并且因为只包含其他结构的结构可以被垃圾收集器完全跳过，所以结构只有在不包含引用时才能更有效地进行清理。

在任何情况下，判断某项是否更有效的方法是尝试两种方法并根据您的性能目标衡量其性能。 使用科学。设定一个目标并衡量它。使用结构“因为我认为它们更有效”是在传闻的基础上做出技术决策。 衡量，然后你就会知道什么更有效。

Answer 2

如果您需要类提供的增强功能，例如继承，请切换。如果没有，结构可能会“更轻”一些，但除非您预计会出现一些性能问题，例如在具有大量迭代的紧密循环内进行垃圾收集，否则无论何时需要使用 ref进行修改等的方法可能会产生不必要的工作。 （尽管在那个例子中，销毁具有引用类型属性的结构也会导致 GC）。

实际结果是：使用结构还是类取决于您的用例，而不是您拥有的属性数量。

要更好地解释类和结构之间的差异以及相对优势和劣势，see this MSDN article。

对于 Eric Lippert 关于垃圾收集、结构和类的出色说明，see his response to this question。

Answer 3

我认为这不是你不断添加字符串的情况，而是你想对对象做什么的情况。结构是值类型，类是引用类型，据我了解（在内存堆/堆栈分配方面）结构有一些性能提升，但我认为最终这取决于您对对象所做的事情。

我认为我曾经读到过，结构体非常适合短期内的许多对象，但我可能是错的。

Answer 4

如果有人说：

富 x[100]; 富[1] = 富[2]； foo[1].a += 5;

后一种说法是否会影响foo[2].a？如果foo 是struct 类型，则不会；如果它是一个类类型，它会。

与 Lippert 先生所说的相反，您的类型作为结构体可能还不错，但有几点需要注意：

1. 结构应该直接公开它们的字段，而不是通过属性，除非属性中包含一些重要的逻辑。
2. 传递大于 16 字节的值结构比传递较小的结构要慢一点，因为 .net 对较小的结构有特殊处理。但是，通过 ref 传递不受结构大小的影响。
3. 包含 mutable 引用类型的可变结构通常表现出语义，这是可变值语义和可变引用语义之间的奇怪交叉。但是，对于保存不可变引用类型（如 `string`）的结构来说，这不是问题。
4. 结构类型的属性通常很难使用。引用类型的只读属性有时更容易使用，但是用同样保存 20 字节数据的类替换将保存 20 字节数据的结构类型，几乎可以使 32 位系统上的存储需求翻倍，或者在 64 位系统上是两倍多。

可变值类型语义很有用。较旧的 C# 编译器（多年前）存在一些问题，有些人希望阻止人们学习理解它们，但这些并不是在适当的情况下不使用它们的好理由。

Answer 5

请记住，您在结构中声明的任何内容都是默认公开的。如果您希望隐藏数据，则必须使用类。除此之外，OOP 的所有典型特性都在 struct 中不可用。

仅供参考：Class (computer programming)