卖网站模板赚钱吗,广告网络营销,小地方网站建设公司,天津实体店网站建设文章目录 定义结构体实例化结构体结构体的值类型特性结构体和类的区别限制ref structref return C# 中的结构体#xff08;Struct#xff09;是一种值类型数据结构#xff0c;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#xff0c… 文章目录 定义结构体实例化结构体结构体的值类型特性结构体和类的区别限制ref structref return 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 $({X}, {Y});}}
}实例化结构体
结构体可以通过默认构造函数无参数的构造函数或者自定义的构造函数来实例化
// 默认构造函数
Point p1 new Point();// 自定义构造函数
Point p2 new Point(10, 20);结构体的值类型特性
由于结构体是值类型当一个结构体实例分配给另一个变量时其值会被复制。这意味着两个变量将引用两个独立的数据副本。 Point p3 new Point(30, 31);Point p4 p3; // p4 是 p3 的副本p3.X 303; // 结构体是值类型只修改了 p3 的 X 值p4 的 X 值不变Console.WriteLine($p4.X: {p4.X});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 $({X}, {Y});}}
}声明类对象
CPoint cPoint new CPoint(100, 200);
CPoint cPoint1 cPoint;cPoint1.X 101; // 类是引用类型cPoint1 是 cPoint 的引用修改 cPoint1 的 X 值cPoint 的 X 值也会改变Console.WriteLine($cPoint.X: {cPoint.X});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});}}
}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。
ref struct
在 C# 中ref struct 是一个特别的结构类型可以确保实例只存在于栈上而不是在堆上。这对于某些高性能场景非常有用因为可以减少垃圾回收造成的开销。ref struct 是在 C# 7.2 中引入的作为一种增强内存管理和效率的工具。
ref struct 的特性
只能在栈上分配。不可在堆上分配。不能作为类、普通结构或数组的成员。不能作为其他 ref struct 的字段除非该字段被标记为 ref。不能被装箱或者转换为 Object、ValueType 或 System.Enum。不能实现接口。不能被用作闭包变量也就是不能被捕获到 lambda 表达式或本地函数中。
下面是一个 ref struct 的示例
public ref struct RefStructExample
{public int X;public int Y;
}public class Program
{public static void Main(){// 使用 ref structRefStructExample example new RefStructExample { X 10, Y 20 };Console.WriteLine(example.X); // 输出 10Console.WriteLine(example.Y); // 输出 20}
}这里RefStructExample 是一个 ref struct并且有两个字段 X 和 Y。在 Main 函数中我们创建了一个 RefStructExample 的实例并分别为 X 和 Y 赋值。
请注意尽管 ref struct 提供了一些性能优势但是由于其限制性很强它只应在确实需要的情况下使用。如果你的代码不受性能限制或者你不需要详细控制内存管理那么通常不需要 ref struct。
另外 ref struct 在 C# 中被引入是为了支持特殊的性能优化场景。特别是在 SpanT 和相关类型的实现中ref struct 被用来确保只在栈上进行内存分配。
SpanT 是一个表示连续内存区域的新类型它可以指向托管内存、非托管内存、堆栈内存等。它提供了一种统一的方法来处理各种内存而不需要复制或转换数据。
下面是一个 SpanT 的使用示例
public class Program
{public static void Main(){// 创建一个数组int[] array new[] { 1, 2, 3, 4, 5 };// 创建一个指向数组的 SpanSpanint span array.AsSpan();// 修改 Span 的内容span[0] 10;// 输出原始数组的内容Console.WriteLine(string.Join(, , array)); // 输出10, 2, 3, 4, 5}
}在这个例子中我们首先创建了一个数组然后使用 AsSpan 方法创建了一个 Spanint。接着我们修改了 Span 中的一个元素。最后我们打印出原始数组的内容可以看到数组的内容也被修改了。这是因为 Span 是直接指向原始内存的而不是复制或转换数据。
这就是 ref struct 和 SpanT 的一种用途。它们为 C# 的内存管理带来了更大的灵活性尤其是在处理大数据和高性能计算的场景中。
但是ref struct 的使用场景相对有限因为它们在内存管理上的限制只能在栈上分配不能作为类的字段等。所以一般只有在你非常清楚你正在做什么并且确实需要这种性能优化的情况下才会使用 ref struct。
ref return
C# 中的 ref return 又称引用返回它允许一个方法返回对象的引用而不是对象的值。这意味着返回的引用可以用来修改该对象。ref return 在 C# 7.0 中引入主要用于优化性能特别是在处理大型结构时因为它避免了值类型的复制。
这是一个 ref return 的例子
public class Program
{static int[] array new[] { 1, 2, 3 };static ref int GetArrayElement(int index){return ref array[index];}public static void Main(){// 获取数组的第一个元素的引用ref int firstElement ref GetArrayElement(0);// 修改引用的值firstElement 10;// 输出数组的内容Console.WriteLine(string.Join(, , array)); // 输出10, 2, 3}
}在这个例子中GetArrayElement 方法返回数组元素的引用。在 Main 方法中我们获取了数组的第一个元素的引用并修改了它的值。然后我们打印出数组的内容可以看到数组的第一个元素已经被修改。
ref return 的主要用途是提高性能。当处理大型结构时复制可能会消耗大量的时间和内存使用 ref return 可以避免这种复制。但是这也意味着你需要更小心地管理内存因为返回的引用可以用来修改原始对象。
