Struct與Class辨析

《2010 .NET面試題整理之基礎篇》文中第十三題為：

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13、在dotnet中類(class)與結構(struct)的異同？

Class可以被例項化,屬於引用型別,是分配在記憶體的堆上的 

Struct屬於值型別,是分配在記憶體的棧上的。

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什麼時候dotnet中類與結構的異同變成一個是分配在堆上一個分配在棧上了？搜尋引擎一搜，網上全是這種說法，嚇一跳。順藤摸瓜，原來是出自《[你必須知道的.NET] 第四回：後來居上：class和struct》。

我個人不認同這種觀點，我認為它們的本質區別不是分配在棧和堆的問題，甚至跟分配在棧和堆關係不大，而是下面兩點：

· struct的例項 所佔記憶體大小是固定的，class例項 所佔記憶體大小是不固定的（因為可以繼承）；當然，從另一個角度解讀就是class是可繼承的，而struct是不可以繼承的；這是一個硬幣的兩面；這是它們在儲存上的區別，你可以把struct當作閹割後的class。

· struct  預設 是傳值，但可以傳引用，class則預設傳引用，無法傳值。這是它們在使用上的區別。

下面展開說幾點：

（1）class也可能分配在棧上(特例)

Int32[] cache = new Int32[100];

cache一個陣列，是class，使用 new 關鍵字，它是分配在堆上的。

Int32* cache = stackalloc Int32[100];

當使用 stackalloc 它就是分配在棧上了。

值型別陣列是特例，但這一特例就夠了，表明class是可以分配在棧上的。一般的class是無法分配在棧上的，編輯器解釋說無法知道size。當然，你也可以認為陣列是一個特殊的型別，這個特例不算。實際上，這裡的陣列已經丟失了class的特徵了，你再也無法用陣列類去引用它了。如果去除這個特例，則class無法在棧上分配。但是，你也可以這樣理解——不是不能，而是不為，微軟目前還不想這樣幹。因為雖然class的size是不確定的，但一個class的例項存在一個最小size，只分配這個最小size的記憶體即可——C++就這樣乾的。微軟不支援，可能他們認為這樣沒必要，不必要搞這麼複雜。一般來說，能夠stackalloc 值型別陣列就足夠了。

（2）struct也可以分配在堆上

這個無須解釋。任何class裡面的struct都是分配在堆上的（通過stackalloc分配的陣列除外）。有沒辦法直接分配呢？我試了幾分鐘，沒發現把struct直接分配在託管堆上的方法，但卻可以通過Marshal.AllocHGlobal方法分配在非託管堆上。因此，有兩種方法可以struct分配在堆上：

（a）設struct是某個class的成員，可將struct分配在託管堆上

（b）使用Marshal或自己寫的記憶體分配器，可將struct分配在非託管堆上

（3）struct也可以傳引用

struct預設是傳值的，在安全環境下，使用ref關鍵字可以傳引用，在非安全環境下，使用指標可以傳引用。

（4）引入struct是為了解決效能問題——小粒度物件的傳值比傳引用效率高。同時，在非安全程式碼中，可以使用struct以及指標和非託管資源互動。

本文轉自xiaotie部落格園部落格，原文連結http://www.cnblogs.com/xiaotie/archive/2010/03/31/1701056.html如需轉載請自行聯絡原作者

xiaotie 集異璧實驗室(GEBLAB)