什么时候应该在 C# 中使用结构而不是类？我的概念模型是，当项目只是值类型的集合时，使用结构。一种在逻辑上将它们结合在一起形成一个有凝聚力的整体的方法。

我在这里遇到了这些规则：

• 结构应表示单个
  值。
• 结构的内存
  占用量应小于 16 个字节。
• 结构在创建后
  不应更改。

这些规则有效吗？结构在语义上是什么意思？

网友回答：

每当您：

1. 不需要多态性，
2. 想要值语义，以及
3. 希望避免堆分配和关联的垃圾回收开销。

然而，需要注意的是，结构体（任意大）比类引用（通常是一个机器字）更昂贵，因此类在实践中可能会更快。

网友回答：

OP引用的消息来源具有一定的可信度…但是微软呢——对结构使用的立场是什么？我向微软寻求一些额外的学习，这是我的发现：

如果
类型的实例很小且通常生存期较短或通常嵌入到其他对象中
，请考虑定义结构而不是类。

除非类型具有以下所有特征，否则不要定义结构：

1. 它在逻辑上表示单个值，类似于基元类型（整数、双精度等）。
2. 它的实例大小小于 16 字节。
3. 它是不可变的。
4. 它不必经常装箱。

微软一直违反这些规则

好的，无论如何#2和#3。我们心爱的词典有 2 个内部结构：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]  // default for structs
private struct Entry  //<Tkey, TValue>
{
    //  View code at *Reference Source
}

[Serializable, StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct Enumerator : 
    IEnumerator<KeyValuePair<TKey, TValue>>, IDisposable, 
    IDictionaryEnumerator, IEnumerator
{
    //  View code at *Reference Source
}

*参考资料来源

“JonnyCantCode.com”来源得到了 3 分中的 4 分——这是可以原谅的，因为 #4 可能不是问题。如果您发现自己在装箱结构，请重新考虑您的架构。

让我们看看为什么微软会使用这些结构：

1. 每个结构 和 表示单个值。EntryEnumerator
2. 速度
3. Entry永远不会作为参数传递到字典类之外。进一步的调查表明，为了满足IEnumerable的实现，字典使用每次请求枚举器时复制的结构…意义。Enumerator
4. 字典类的内部。 是公共的，因为字典是可枚举的，并且必须对 IEnumerator 接口实现具有相同的可访问性 – 例如 IEnumerator getter。Enumerator

更新 – 此外，请注意，当结构实现接口（如枚举器所做的那样）并强制转换为该实现的类型时，该结构将成为引用类型并移动到堆中。在字典类内部，枚举器仍然是值类型。但是，一旦方法调用 ，就会返回引用类型。GetEnumerator()IEnumerator

我们在这里看不到的是保持结构不可变或保持实例大小仅为 16 字节或更小的任何尝试或证明：

1. 上述结构中的任何内容都没有声明 – 不可变readonly
2. 这些结构的大小可能远远超过 16 字节
3. Entry具有不确定的生存期（从 、 到 、 或垃圾回收）;Add()Remove()Clear()

和。。。
4.两种结构都存储了TKey和TValue，我们都知道它们非常有能力成为参考类型（添加奖励信息）

尽管有哈希键，但字典速度很快，部分原因是实例化结构比引用类型更快。在这里，我有一个存储 300，000 个随机整数和顺序递增键。Dictionary<int, int>

容量：312874
内存大小：2660827字节
完成调整大小：5ms 总填充时间：889ms

容量：在必须调整内部数组大小之前可用的元素数。

MemSize：通过将字典序列化为 MemoryStream 并获取字节长度（对于我们的目的来说足够精确）来确定。

已完成调整大小：将内部数组的大小从150862元素调整为312874元素所需的时间。当您认为每个元素都是通过 按顺序复制的时，这并不太破旧。Array.CopyTo()

填充总时间：由于日志记录和我添加到源的事件，不可否认地存在偏差;但是，在操作过程中调整大小 300 次时填充 15k 整数仍然令人印象深刻。只是出于好奇，如果我已经知道容量，那么要填补的总时间是多少？13毫秒OnResize

那么，现在，如果是一个班级呢？这些时间或指标真的会有那么大的差异吗？Entry

容量：312874
内存大小：2660827字节
完成调整大小：26ms 总填充时间：964ms

显然，最大的区别在于调整大小。如果使用容量初始化字典有什么区别？不够关心…12毫秒。

发生的情况是，因为它是一个结构，所以它不需要像引用类型那样初始化。这既是价值类型的美丽，也是价值类型的祸根。为了用作引用类型，我必须插入以下代码：EntryEntry

/*
 *  Added to satisfy initialization of entry elements --
 *  this is where the extra time is spent resizing the Entry array
 * **/
for (int i = 0 ; i < prime ; i++)
{
    destinationArray[i] = new Entry( );
}
/*  *********************************************** */  

我必须初始化每个数组元素作为引用类型的原因可以在 MSDN：结构设计中找到。总之：Entry

不要为结构提供默认构造函数。

如果结构定义了默认构造函数，则在创建
结构的数组时，公共语言运行库会自动
对每个数组元素执行默认构造函数。

某些编译器（如 C# 编译器）不允许结构
具有默认构造函数。

这其实很简单，我们将借用阿西莫夫的机器人三定律：

1. 结构必须安全使用
2. 结构必须有效地执行其功能，除非这会违反规则 #1
3. 结构在使用过程中必须保持完整，除非需要销毁以满足规则 #1

…我们从中得到什么：简而言之，对值类型的使用负责。它们快速高效，但如果维护不当（即无意的副本），可能会导致许多意外行为。

网友回答：

我不同意原始帖子中给出的规则。以下是我的规则：

1. 当存储在数组中时，您可以使用结构来提高性能。（另请参阅结构体何时是答案？
2. 在将结构化数据传入/从 C/C++传递的代码中需要它们
3. 除非需要，否则不要使用结构：
   • 它们在赋值下和
     作为参数传递时的行为与“普通对象”（引用类型）不同，这可能会导致意外行为;
     如果查看代码
     的人不知道他们正在处理结构，则尤其危险。
   • 它们不能被继承。
   • 将结构作为参数传递比类更昂贵。