带有引用成员的结构：堆还是堆栈？答案

【问题标题】：struct with reference members : heap or stack?带有引用成员的结构：堆还是堆栈？
【发布时间】：2014-05-13 10:02:16
【问题描述】：

众所周知，struct 是value type，因此分配在堆栈上（例如，它被装箱在类中的特定情况除外）。

但是让我们考虑一下struct：

public struct TestStruct
{
    public List<int> items;
}

internal class Program
{
    private static void Main(string[] args)
    {
        TestStruct g;
    }
}

我们的TestStruct g 不是类的成员，而是在Main 函数中声明的“独立”变量。它符合stack-allocated 变量的要求。

但是，如果我写：

g.items = new List<int>();

我想items 是分配在heap 上的，不是吗？ g“去”了吗 heap 也一样？
当g 超出范围时，items 会发生什么（即 GC 必须为items 做它的工作？
如果不是List<int> 我们有一个类型的变量怎么办实施IDisposable，最好的做法是什么？

PS：我知道在这种情况下可以（应该？）使用class 而不是struct。我只是对这个具体案例感到困惑。

【问题讨论】：

Re 3：我认为在 Microsoft 指南中某处包含 IDisposable 成员的类/结构本身也应该是 IDisposable - 这样您就可以清理 Dispose 中的一次性成员。跨度>
Reference type in struct in C# 也回答了第一个子问题。
这家伙解释得很好：youtube.com/playlist?list=PLRwVmtr-pp07XP8UBiUJ0cyORVCmCgkdA

标签： c# .net memory-management

【解决方案1】：

我想项目是在堆上分配的，不是吗？

是的。 items 的内存将在堆上分配。

g 是否也在堆上“去”？

不，结构保持在堆栈上。它只有一个字段，该字段包含对堆上items 列表的引用。

当 g 超出范围时，项目会发生什么（即 GC 是否有为物品做它的工作）？

如果g 超出范围，则应用程序根目录中将不会引用items。项目将成为垃圾，并在下一次垃圾收集期间由 GC 收集。在此之前items 将保留在内存中（当您退出使用它的方法时，结构实例将被删除）。

如果我们有一个实现类型的变量而不是 List 怎么办 IDisposable，最好的做法是什么？

最好的做法是通过你的结构实现IDisposable。更新：实际上正如@MarcGravell 指出的那样——如果可能的话，在这种情况下最好不要使用 struct。

【讨论】：

IMO 拥有一个实现 IDisposable 的结构是一个非常糟糕的主意；没有什么好处。如果它需要将其实现为无操作以满足某些通用约束，那么也许可以。但是对于实际的功能代码呢？非常不可靠。
@MarcGravell 同意你的观点——我从来没有实现接口的结构（坦率地说我很少使用结构），但如果你有一次性的 struct 那么创建类的最佳选择是实现接口（至少现代生产力工具会通知您需要处理它）。但同意应该使用 class 代替 struct。
这有点取决于接口是否是幂等的。对于像IEquatable<T>、IComparable 等这样的事情，不希望接口改变状态 - 但对于Dispose()，情况非常多。如果使用struct，这可能会非常感到困惑，因为您需要考虑“我正在编辑结构的哪个副本？是否还有其他副本，不知道他们被处置了？”等

【解决方案2】：

因此被分配在堆栈上（例如，它被装箱在一个类中的特定情况除外）。

错了。它被分配为声明范围的一部分。它实际上在堆上的情况可能比在堆栈上的情况更多（简单地说：作为另一个对象的一部分 - 不是对象本身），所以这不是一个好规则。

对于您的具体问题：

items 引用的对象（new List<int>()）进入堆；字段 items 是struct 的一部分，无论它在哪里（并且只保存引用 - 本质上是一个美化的指针）
当所有对它的引用超出范围时，GC确实会考虑对象
这取决于谁拥有对象的生命周期；如果它是TestStruct 实例，那么您最好的选择那么将TestStruct 实际上是实现IDisposable 的class，并从类的@987654330 调用Dispose() @

另外的想法：能够给我写g.items = new List<int>(); 表明这是struct 的一个非常糟糕的选择，因为可变性和struct 不能很好地结合在一起（可能会有很多意想不到的错误）。要么：

使struct 不可变（即readonly 字段，在自定义构造函数中初始化）
将此设为class

在任何一种情况下：public 字段都是一个糟糕的选择 - 它实际上应该是一个带有 get 的属性（如果它是 class 则可能是 set - 但如果它仍然存在则可能不是struct)

例子：

public struct TestStruct {
    private readonly List<int> items;
    public List<int> Items { get { return items; } }
    public TestStruct(List<int> items) {
        this.items = items;
    }
}

或：

public sealed class TestClass : IDisposable {
    private SomeDisposable items = new SomeDisposable();
    public SomeDisposable Items { get { return items; } }
    public void Dispose() {
        if(items != null) {
            items.Dispose();
            items = null;
        }
    }
}

【讨论】：