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C#基础学习（八）终章 C#中的结构体

news 来源：原创 2025/6/8 13:40:00

假如你要用数据记录一个人，你觉得要记录些什么，身高，体重，名字等。那两个人呢，他是不是也有这样的特征，那我们是不是就可以用一种数据类型将他们共有的特征提取出来，这就是我们今天讲的结构体。

一、初识结构体

结构体是一种自定义变量类型类似枚举需要自己定义
它是数据和函数的集合
在结构体中可以声明各种变量和方法
作用：用来表现存在关系的数据集合比如用结构体表现学生动物人类等

二、结构体的申明

//1.结构体一般写在namespace语句块中
//2.结构体关键字 struct

//struct 自定义结构体名
//{ 
//    //第一部分
//    //变量

//    //第二部分
//    //构造函数（可选）

//    //第三部分
//    //函数
//}
//结构体名字 帕斯卡命名法

补充小知识：

①访问修饰符：

        修饰结构体中的变量和方法是否能被外部使用
        public 公共的可以被外部使用
        private 私有的只能在内部使用
        默认为私有
这个访问修饰符并不仅仅只适用于结构体，以后我们会更加频繁的在类中运用

②构造函数：

和结构体名字同名的函数，无返回值。

作用：为了将你申明的结构体变量进行初始化。默认也可以不写。

三、结构体的实例

//表现学生数据的结构体
struct Student
{
    //修饰结构体中的变量和方法 是否能被外部使用
    //public 公共的 可以被外部使用
    //private 私有的 只能在内部使用
    //默认为私有

    //变量
    //在结构体中申明的变量不能直接初始化
    //变量类型 可以写任意类型 包括结构体 但是不能是自己的结构体
   public int age;//年龄
   public bool sex;//性别
   public int number;//学号
   public string name;//姓名
                      //构造函数
    结构体的构造函数
    //基本概念
    //1.没有返回值
    //2.函数名必须和结构体名相同
    //3.必须有参数
    //4.如果申明了构造函数 那么必须在其中对所有变量数据初始化

    //构造函数 一般是用于在外部方便初始化的
    public Student(int age,bool sex,int number,string name)
    { 
        //新的关键字 this
        //代表自己
        this.age = age;
        this.sex = sex;
        this.number = number;
        this.name = name;
    }
    //函数方法
    //表现这个数据结构的行为

    //注意 在结构体中的方法 目前不需要加static关键字
    public void Speak() 
    {
        //函数中可以直接使用结构体中申明的变量
        Console.WriteLine("我的名字是{0}，今年{1}",name,age);
    }


}

四、使用结构体

        static void Main(string[] args)
        {
            //变量类型 变量名；
            Student s1;
            s1.age = 1;
            s1.sex = false;
            s1.number = 1;
            s1.name ="梁启超";
            s1.Speak();

            Student s2 = new Student(18,true,2,"小红");
            s2.Speak();
            Console.ReadLine();
        }

补充小知识：

①：默认构造函数不可重写

struct Student 
{
    public string Name;
    public int Age;

    public Student(string name, int age) 
    {
        Name = name;
        Age = age;
    }
}

// 合法：使用默认构造函数
Student s = new Student();

②：只读结构体（C#7.2+）

用readonly修饰结构体，确保所有字段为只读：

readonly struct ImmutablePoint
{
    public readonly int X;
    public readonly int Y;

    public ImmutablePoint(int x, int y) 
    {
        X = x;
        Y = y;
    }
}

结构体的使用注意事项：

避免大型结构体
结构体赋值时复制整个值，大型结构体会影响性能。建议结构体大小不超过16字节。
不要滥用结构体
适合表示简单的数据结构（如坐标、颜色），复杂逻辑建议使用类。

慎用可变结构体
修改结构体会创建副本，可能导致预期外的行为：

struct MutableStruct { public int Value; }

MutableStruct ms = new MutableStruct { Value = 5 };
ms.Value = 10;  // 实际是修改副本，原结构体未变（若通过属性访问）

装箱与拆箱：

结构体转换为object时会装箱（产生堆分配）

int i = 42;
object obj = i;  // 装箱
int j = (int)obj;// 拆箱

③结构体与接口

接口是什么我们后面学到面向对象的时候再讲，现在先记住就行。

结构体可以实现接口，但转换为接口类型时会装箱：

interface IDisplay
{
    void Show();
}

struct Point : IDisplay
{
    public int X, Y;
    public void Show() => Console.WriteLine($"({X}, {Y})");
}

// 使用
Point p = new Point { X=3, Y=4 };
p.Show();            // 无装箱
IDisplay disp = p;   // 装箱发生
disp.Show();