C#中struct和class的使用区别是什么？
在 C 的世界里，`struct` 和 `class` 就像是两种不同风格的建筑材料，虽然都能用来构建数据结构，但它们的本质和使用场景有着天壤之别。理解它们之间的差异，对于写出高效、健壮的代码至关重要。
最根本的区别在于它们在内存中的存储方式以及传递方式。
值类型 vs 引用类型：这就像是“直接给东西”和“给个地址”的区别
`struct` 是值类型 (Value Type)：当你创建一个 `struct` 变量时，这个变量直接包含了该结构体实例的所有数据。就好比你手里拿着一个实体模型，数据就在这个模型里。当你把一个 `struct` 变量赋值给另一个变量，或者把它作为参数传递给方法时，实际的数据会被完整地复制一份。这意味着，修改一个 `struct` 变量不会影响到另一个 `struct` 变量，因为它们是独立的副本。
例子： 想象你有一个 `Point` 结构体，包含 `X` 和 `Y` 坐标。
```csharp
struct Point { public int X; public int Y; }
Point p1 = new Point { X = 10, Y = 20 };
Point p2 = p1; // p2 得到了 p1 的一个完整副本
p2.X = 30; // 修改 p2 的 X
// 此时 p1.X 仍然是 10，p2.X 是 30。它们是独立的。
```
内存影响： `struct` 的实例通常存储在栈 (Stack) 上，或者直接内嵌在包含它的对象（如果是类的成员）中。栈上的内存分配和释放非常快，因为它是按照“后进先出”的顺序进行管理的，查找和释放内存的开销很小。
`class` 是引用类型 (Reference Type)：当你创建一个 `class` 变量时，这个变量并不直接包含对象的所有数据，而是包含一个指向堆 (Heap) 上实际对象数据的引用 (Reference)，也就是一个内存地址。就像你手里拿着一张写着地址的纸，真正的房子（对象数据）在别的地方。当你把一个 `class` 变量赋值给另一个变量，或者把它作为参数传递给方法时，只是复制了这个引用，两者都指向堆上的同一个对象。因此，修改一个 `class` 变量会影响到所有指向同一个对象的变量。
例子： 同样是 `Point`，但这次用 `class` 来定义：
```csharp
class PointClass { public int X; public int Y; }
PointClass pc1 = new PointClass { X = 10, Y = 20 };
PointClass pc2 = pc1; // pc2 只是复制了 pc1 指向的地址
pc2.X = 30; // 修改 pc2 所指向的对象的 X
// 此时 pc1.X 也变成了 30，因为 pc1 和 pc2 指向的是同一个对象。
```
内存影响： `class` 的实例总是存储在堆 (Heap) 上。堆是为更灵活的内存管理而设计的，对象的生命周期不受栈的限制。当堆上的对象不再被任何引用指向时，垃圾回收器 (Garbage Collector, GC) 会负责将其内存回收。堆内存分配和回收比栈更复杂，会有一定的性能开销。
封装性和继承性：`class` 更擅长扮演“父类”
`struct` 不支持继承：`struct` 只能从 `System.ValueType`（间接从 `object`）继承，但不能继承其他 `struct` 或 `class`。它也不能被用作基类型来派生其他 `struct` 或 `class`。这使得 `struct` 的结构更加固定和简单。
`class` 支持继承：`class` 可以继承自其他 `class`（单继承），也可以实现多个接口。这提供了强大的代码重用和多态性能力。你可以创建一个基类，然后派生出各种具体的子类，它们共享父类的特性，同时又有自己的独特性。
对象的生命周期和垃圾回收：`struct` 更“自主”
`struct` 的生命周期：如前所述，`struct` 的实例通常分配在栈上，其生命周期与作用域绑定。当包含 `struct` 的变量离开作用域时，其内存会被自动释放，无需垃圾回收器的干预。这使得 `struct` 的管理非常高效。
`class` 的生命周期：`class` 的实例分配在堆上，它们的生命周期由垃圾回收器管理。只有当一个对象不再有任何活动的引用指向它时，垃圾回收器才会考虑回收其内存。这为对象的管理提供了灵活性，但也引入了垃圾回收的开销和不确定性。
大小限制：`struct` 有“体型”要求
`struct` 的大小建议：虽然 C 规范并没有强制限制 `struct` 的大小，但微软的文档和最佳实践建议，`struct` 应该用于表示小型的、逻辑上是一个整体的数据，并且其大小应该相对较小（例如，小于 16 字节）。这是因为每次 `struct` 的传递都会进行值复制，如果 `struct` 太大，复制的开销会显著增加，甚至可能比使用 `class` 的引用传递还要慢。
`class` 没有大小限制：`class` 作为引用类型，传递的是一个固定大小的引用，无论对象本身有多大。因此，`class` 非常适合表示大型或复杂的数据结构。
构造函数和析构函数：`struct` 的限制和 `class` 的灵活性
`struct` 的构造函数：`struct` 可以有实例构造函数，但不能有默认的无参构造函数。如果你自己定义了构造函数，就不能再使用无参的 `new MyStruct()` 方式来创建实例，必须通过有参构造函数显式初始化所有字段。所有 `struct` 实例在创建时都会自动进行初始化，其字段会被设置为默认值（数值类型为0，布尔类型为false，引用类型为null）。
`class` 的构造函数：`class` 可以有默认的无参构造函数（如果用户没有定义任何构造函数）和各种有参的实例构造函数。`class` 的字段如果没有显式初始化，会由运行时自动设置为默认值。`class` 也可以有析构函数（Finalizer），虽然通常不推荐使用，但在某些需要手动释放非托管资源的情况下可能用到。
性能考量：何时选择哪一个？
选择 `struct` 的场景：
表示简单的数据值，例如点、坐标、颜色、日期时间等。
数据的大小较小，复制的开销可以忽略。
不需要继承和多态性。
性能至上，需要避免堆分配和垃圾回收的开销。
选择 `class` 的场景：
表示具有行为（方法）的对象，或者需要封装复杂状态。
对象的大小可能很大。
需要利用继承、多态性或接口。
对象的生命周期可能很长，或者需要垃圾回收器的自动管理。
需要共享对象实例，而不是复制。
总结一下
`struct` 和 `class` 的核心差异在于“值”与“引用”的传递方式，以及它们在内存管理和功能上的区别。`struct` 更轻量、更快速，适合表示简单的值类型，但功能受限；`class` 更强大、更灵活，支持继承和多态，适合表示复杂的对象，但可能带来性能开销。
在日常开发中，大多数时候我们都在使用 `class`，因为它们提供了面向对象编程的核心特性。但是，当你在考虑性能敏感的代码、需要表示一些数学上的值类型，或者想要创建一个轻量级的数据容器时，`struct` 就可能成为一个更好的选择。关键在于理解它们的内部机制，然后根据具体需求做出明智的决策。
最根本的区别在于它们在内存中的存储方式以及传递方式。
值类型 vs 引用类型：这就像是“直接给东西”和“给个地址”的区别
`struct` 是值类型 (Value Type)：当你创建一个 `struct` 变量时，这个变量直接包含了该结构体实例的所有数据。就好比你手里拿着一个实体模型，数据就在这个模型里。当你把一个 `struct` 变量赋值给另一个变量，或者把它作为参数传递给方法时，实际的数据会被完整地复制一份。这意味着，修改一个 `struct` 变量不会影响到另一个 `struct` 变量，因为它们是独立的副本。
例子： 想象你有一个 `Point` 结构体，包含 `X` 和 `Y` 坐标。
```csharp
struct Point { public int X; public int Y; }
Point p1 = new Point { X = 10, Y = 20 };
Point p2 = p1; // p2 得到了 p1 的一个完整副本
p2.X = 30; // 修改 p2 的 X
// 此时 p1.X 仍然是 10，p2.X 是 30。它们是独立的。
```
内存影响： `struct` 的实例通常存储在栈 (Stack) 上，或者直接内嵌在包含它的对象（如果是类的成员）中。栈上的内存分配和释放非常快，因为它是按照“后进先出”的顺序进行管理的，查找和释放内存的开销很小。
`class` 是引用类型 (Reference Type)：当你创建一个 `class` 变量时，这个变量并不直接包含对象的所有数据，而是包含一个指向堆 (Heap) 上实际对象数据的引用 (Reference)，也就是一个内存地址。就像你手里拿着一张写着地址的纸，真正的房子（对象数据）在别的地方。当你把一个 `class` 变量赋值给另一个变量，或者把它作为参数传递给方法时，只是复制了这个引用，两者都指向堆上的同一个对象。因此，修改一个 `class` 变量会影响到所有指向同一个对象的变量。
例子： 同样是 `Point`，但这次用 `class` 来定义：
```csharp
class PointClass { public int X; public int Y; }
PointClass pc1 = new PointClass { X = 10, Y = 20 };
PointClass pc2 = pc1; // pc2 只是复制了 pc1 指向的地址
pc2.X = 30; // 修改 pc2 所指向的对象的 X
// 此时 pc1.X 也变成了 30，因为 pc1 和 pc2 指向的是同一个对象。
```
内存影响： `class` 的实例总是存储在堆 (Heap) 上。堆是为更灵活的内存管理而设计的，对象的生命周期不受栈的限制。当堆上的对象不再被任何引用指向时，垃圾回收器 (Garbage Collector, GC) 会负责将其内存回收。堆内存分配和回收比栈更复杂，会有一定的性能开销。
封装性和继承性：`class` 更擅长扮演“父类”
`struct` 不支持继承：`struct` 只能从 `System.ValueType`（间接从 `object`）继承，但不能继承其他 `struct` 或 `class`。它也不能被用作基类型来派生其他 `struct` 或 `class`。这使得 `struct` 的结构更加固定和简单。
`class` 支持继承：`class` 可以继承自其他 `class`（单继承），也可以实现多个接口。这提供了强大的代码重用和多态性能力。你可以创建一个基类，然后派生出各种具体的子类，它们共享父类的特性，同时又有自己的独特性。
对象的生命周期和垃圾回收：`struct` 更“自主”
`struct` 的生命周期：如前所述，`struct` 的实例通常分配在栈上，其生命周期与作用域绑定。当包含 `struct` 的变量离开作用域时，其内存会被自动释放，无需垃圾回收器的干预。这使得 `struct` 的管理非常高效。
`class` 的生命周期：`class` 的实例分配在堆上，它们的生命周期由垃圾回收器管理。只有当一个对象不再有任何活动的引用指向它时，垃圾回收器才会考虑回收其内存。这为对象的管理提供了灵活性，但也引入了垃圾回收的开销和不确定性。
大小限制：`struct` 有“体型”要求
`struct` 的大小建议：虽然 C 规范并没有强制限制 `struct` 的大小，但微软的文档和最佳实践建议，`struct` 应该用于表示小型的、逻辑上是一个整体的数据，并且其大小应该相对较小（例如，小于 16 字节）。这是因为每次 `struct` 的传递都会进行值复制，如果 `struct` 太大，复制的开销会显著增加，甚至可能比使用 `class` 的引用传递还要慢。
`class` 没有大小限制：`class` 作为引用类型，传递的是一个固定大小的引用，无论对象本身有多大。因此，`class` 非常适合表示大型或复杂的数据结构。
构造函数和析构函数：`struct` 的限制和 `class` 的灵活性
`struct` 的构造函数：`struct` 可以有实例构造函数，但不能有默认的无参构造函数。如果你自己定义了构造函数，就不能再使用无参的 `new MyStruct()` 方式来创建实例，必须通过有参构造函数显式初始化所有字段。所有 `struct` 实例在创建时都会自动进行初始化，其字段会被设置为默认值（数值类型为0，布尔类型为false，引用类型为null）。
`class` 的构造函数：`class` 可以有默认的无参构造函数（如果用户没有定义任何构造函数）和各种有参的实例构造函数。`class` 的字段如果没有显式初始化，会由运行时自动设置为默认值。`class` 也可以有析构函数（Finalizer），虽然通常不推荐使用，但在某些需要手动释放非托管资源的情况下可能用到。
性能考量：何时选择哪一个？
选择 `struct` 的场景：
表示简单的数据值，例如点、坐标、颜色、日期时间等。
数据的大小较小，复制的开销可以忽略。
不需要继承和多态性。
性能至上，需要避免堆分配和垃圾回收的开销。
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对象的大小可能很大。
需要利用继承、多态性或接口。
对象的生命周期可能很长，或者需要垃圾回收器的自动管理。
需要共享对象实例，而不是复制。
总结一下
`struct` 和 `class` 的核心差异在于“值”与“引用”的传递方式，以及它们在内存管理和功能上的区别。`struct` 更轻量、更快速，适合表示简单的值类型，但功能受限；`class` 更强大、更灵活，支持继承和多态，适合表示复杂的对象，但可能带来性能开销。
在日常开发中，大多数时候我们都在使用 `class`，因为它们提供了面向对象编程的核心特性。但是，当你在考虑性能敏感的代码、需要表示一些数学上的值类型，或者想要创建一个轻量级的数据容器时，`struct` 就可能成为一个更好的选择。关键在于理解它们的内部机制，然后根据具体需求做出明智的决策。
网友意见
不知道如何选择的时候一律选class就完了……
能用好struct的都是明确知道如何选择的。
其实什么时候用struct，直接看BCL就对了，找一找BCL里面那些是struct：
我给你举三类：
Decimal/DateTime
ValueTuple<T,...>
ArraySegment<T>/Span<T>/Memory<T>/Nullable<T>/...
你能体会出来他们的共性你才算是值类型入了门。
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