C# 结构体（Struct）
在 C# 中，结构体（struct）是一种值类型（value type），用于组织和存储相关数据。
在 C# 中，结构体是值类型数据结构，这样使得一个单一变量可以存储各种数据类型的相关数据。
struct 关键字用于创建结构体。
结构体是用来代表一个记录，假设您想跟踪图书馆中书的动态，您可能想跟踪每本书的以下属性：
- Title
- Author
- Subject
- Book ID
定义结构体
为了定义一个结构体，您必须使用 struct 语句。
struct 语句为程序定义了一个带有多个成员的新的数据类型。
例如，您可以按照如下的方式声明 Book 结构：
struct Books
{
public string title;
public string author;
public string subject;
public int book_id;
};
下面的程序演示了结构的用法：
usingSystem;usingSystem.Text;structBooks{publicstringtitle;publicstringauthor;publicstringsubject;publicintbook_id;};publicclasstestStructure{publicstaticvoidMain(string[]args){Books Book1;/* 声明 Book1，类型为 Books */Books Book2;/* 声明 Book2，类型为 Books *//* book 1 详述 */Book1.title="C Programming";Book1.author="Nuha Ali";Book1.subject="C Programming Tutorial";Book1.book_id=6495407;/* book 2 详述 */Book2.title="Telecom Billing";Book2.author="Zara Ali";Book2.subject="Telecom Billing Tutorial";Book2.book_id=6495700;/* 打印 Book1 信息 */Console.WriteLine("Book 1 title : {0}", Book1.title);Console.WriteLine("Book 1 author : {0}", Book1.author);Console.WriteLine("Book 1 subject : {0}", Book1.subject);Console.WriteLine("Book 1 book_id :{0}", Book1.book_id);/* 打印 Book2 信息 */Console.WriteLine("Book 2 title : {0}", Book2.title);Console.WriteLine("Book 2 author : {0}", Book2.author);Console.WriteLine("Book 2 subject : {0}", Book2.subject);Console.WriteLine("Book 2 book_id : {0}", Book2.book_id);Console.ReadKey();}}当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Book 1 title : C Programming Book 1 author : Nuha Ali Book 1 subject : C Programming Tutorial Book 1 book_id : 6495407 Book 2 title : Telecom Billing Book 2 author : Zara Ali Book 2 subject : Telecom Billing Tutorial Book 2 book_id : 6495700
C# 结构的特点
结构提供了一种轻量级的数据类型，适用于表示简单的数据结构，具有较好的性能特性和值语义：
- 结构可带有方法、字段、索引、属性、运算符方法和事件，适用于表示轻量级数据的情况，如坐标、范围、日期、时间等。
- 结构可定义构造函数，但不能定义析构函数。但是，您不能为结构定义无参构造函数。无参构造函数(默认)是自动定义的，且不能被改变。
- 与类不同，结构不能继承其他的结构或类。
- 结构不能作为其他结构或类的基础结构。
- 结构可实现一个或多个接口。
- 结构成员不能指定为 abstract、virtual 或 protected。
- 当您使用 New 操作符创建一个结构对象时，会调用适当的构造函数来创建结构。与类不同，结构可以不使用 New 操作符即可被实例化。
- 如果不使用 New 操作符，只有在所有的字段都被初始化之后，字段才被赋值，对象才被使用。
- 结构变量通常分配在栈上，这使得它们的创建和销毁速度更快。但是，如果将结构用作类的字段，且这个类是引用类型，那么结构将存储在堆上。
- 结构默认情况下是可变的，这意味着你可以修改它们的字段。但是，如果结构定义为只读，那么它的字段将是不可变的。
类 vs 结构
类和结构在设计和使用时有不同的考虑因素，类适合表示复杂的对象和行为，支持继承和多态性，而结构则更适合表示轻量级数据和值类型，以提高性能并避免引用的管理开销。
类和结构有以下几个基本的不同点：
值类型 vs 引用类型：
- 结构是值类型（Value Type）： 结构是值类型，它们在栈上分配内存，而不是在堆上。当将结构实例传递给方法或赋值给另一个变量时，将复制整个结构的内容。
- 类是引用类型（Reference Type）： 类是引用类型，它们在堆上分配内存。当将类实例传递给方法或赋值给另一个变量时，实际上是传递引用（内存地址）而不是整个对象的副本。
继承和多态性：
- 结构不能继承： 结构不能继承其他结构或类，也不能作为其他结构或类的基类。
- 类支持继承： 类支持继承和多态性，可以通过派生新类来扩展现有类的功能。
默认构造函数：
- 结构不能有无参数的构造函数： 结构不能包含无参数的构造函数。
- 类可以有无参数的构造函数： 类可以包含无参数的构造函数，如果没有提供构造函数，系统会提供默认的无参数构造函数。
赋值行为：
- 类型为类的变量在赋值时存储的是引用，因此两个变量指向同一个对象。
- 结构变量在赋值时会复制整个结构，因此每个变量都有自己的独立副本。
传递方式：
- 类型为类的对象在方法调用时通过引用传递，这意味着在方法中对对象所做的更改会影响到原始对象。
- 结构对象通常通过值传递，这意味着传递的是结构的副本，而不是原始结构对象本身。因此，在方法中对结构所做的更改不会影响到原始对象。
可空性：
- 结构体是值类型，不能直接设置为 null ： 因为 null 是引用类型的默认值，而不是值类型的默认值。如果你需要表示结构体变量的缺失或无效状态，可以使用 Nullable<T> 或称为 T? 的可空类型。
-
类默认可为null：
类的实例默认可以为
null，因为它们是引用类型。
性能和内存分配：
- 结构通常更轻量： 由于结构是值类型且在栈上分配内存，它们通常比类更轻量，适用于简单的数据表示。
- 类可能有更多开销： 由于类是引用类型，可能涉及更多的内存开销和管理。
以下实例中，MyStruct 是一个结构，而 MyClass 是一个类。
注释部分演示了结构不能包含无参数的构造函数、不能继承以及结构的实例复制是复制整个结构的内容。与之相反，类可以包含无参数的构造函数，可以继承，并且实例复制是复制引用。
usingSystem;// 结构声明structMyStruct{publicintX;publicintY;// 结构不能有无参数的构造函数// public MyStruct()// {// }// 有参数的构造函数publicMyStruct(intx,inty){X=x;Y=y;}// 结构不能继承// struct MyDerivedStruct : MyBaseStruct// {// }}// 类声明classMyClass{publicintX;publicintY;// 类可以有无参数的构造函数publicMyClass(){}// 有参数的构造函数publicMyClass(intx,inty){X=x;Y=y;}// 类支持继承// class MyDerivedClass : MyBaseClass// {// }}classProgram{staticvoidMain(){// 结构是值类型，分配在栈上MyStruct structInstance1=newMyStruct(1,2);MyStruct structInstance2=structInstance1;// 复制整个结构// 类是引用类型，分配在堆上MyClass classInstance1=newMyClass(3,4);MyClass classInstance2=classInstance1;// 复制引用，指向同一个对象// 修改结构实例不影响其他实例structInstance1.X=5;Console.WriteLine($"Struct: {structInstance1.X}, {structInstance2.X}");// 修改类实例会影响其他实例classInstance1.X=6;Console.WriteLine($"Class: {classInstance1.X}, {classInstance2.X}");}}针对上述讨论，让我们重写前面的实例：
usingSystem;usingSystem.Text;structBooks{privatestringtitle;privatestringauthor;privatestringsubject;privateintbook_id;publicvoidsetValues(stringt,stringa,strings,intid){title=t;author=a;subject=s;book_id=id;}publicvoiddisplay(){Console.WriteLine("Title : {0}", title);Console.WriteLine("Author : {0}", author);Console.WriteLine("Subject : {0}", subject);Console.WriteLine("Book_id :{0}", book_id);}};publicclasstestStructure{publicstaticvoidMain(string[]args){Books Book1=newBooks();/* 声明 Book1，类型为 Books */Books Book2=newBooks();/* 声明 Book2，类型为 Books *//* book 1 详述 */Book1.setValues("C Programming","Nuha Ali","C Programming Tutorial",6495407);/* book 2 详述 */Book2.setValues("Telecom Billing","Zara Ali","Telecom Billing Tutorial",6495700);/* 打印 Book1 信息 */Book1.display();/* 打印 Book2 信息 */Book2.display();Console.ReadKey();}}当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
Title : C Programming Author : Nuha Ali Subject : C Programming Tutorial Book_id : 6495407 Title : Telecom Billing Author : Zara Ali Subject : Telecom Billing Tutorial Book_id : 6495700