Question

由于结构是值类型，因此当作为参数传递给方法时，它们的数据被复制。例如：

int someInt = 7;

DoSomeMethod(someInt); // <-- This is passing the "value" 7.

到目前为止，很容易理解，你可能想知道我的问题是如何有效的...所以请考虑以下几点：

public struct TimmysStructOfGoodness
{
    public int SomeInt1;
    public int SomeInt2;
    public int SomeInt3;
    // ... later that day ...
    public int SomeInt999;
}

然后，参考以下代码：

TimmysStructOfGoodness someStructOfGoodness = new blah blah blah...

DoSomeMethod(someStructOfGoodness); // <-- **HERE IS WHERE THE QUESTION APPLIES!**

上述语句是否尝试分配几个ram来“复制”我的值类型（struct）？

如果答案是肯定的 - 那么何时/哪里是“更快”和“更慢”之间的界线？

如果不是 - 那为什么不呢？因为我所知道的价值类型，这应该是一个问题。

主要免责声明：我知道这与你为什么要使用一个类的结构无关，而且我知道我永远不会用999个字段创建一个结构 - 这只是一个基本的内部和内部的问题之类的：）

Answer 1

（更新，感谢其他用户的贡献）

与class不同，struct是在堆栈上创建的。因此，实例化（和销毁）结构比使用类更快。

除非（正如Adam Robinson指出的那样）struct是一个类成员，在这种情况下，它与堆中的所有其他内容一起分配。

另一方面，每次分配结构或将其传递给函数时，都会复制它。

我认为结构大小没有硬性限制。成千上万的字节肯定太多了。 MSDN says：

除非您需要参考类型语义，一个较小的类超过16个字节可能更有效由系统处理为结构。

~~这是 - 如果你需要通过引用传递它，使它成为一个类，无论大小。~~

在第二个想法中，你仍然可以通过在函数参数列表中指定ref来传递struct。

因此，如果通过引用传递它并将其用作类成员，那么大型结构实际上可以正常。

Answer 2

结构和类不仅具有不同的性能，它们的行为也不同。您应该使用最适合您正在实现的类型的那个。何时使用其中一个的准则是clearly described on MSDN。仅在满足以下所有条件时才使用结构：

它逻辑上表示单个值，类似于基本类型（整数，双精度等）。
实例大小小于16个字节。
这是不可改变的。
不必频繁装箱。

如果要将结构传递给函数，您将获得它的副本。如果你的结构很大，那么它将导致复制大量数据。引用通常实现为4个字节（在x86上），因此传递对象只需要复制这4个字节。

另请注意，上述指南要求结构很小。

Answer 3

结构的性能影响取决于您如何使用此类结构。

关于结构是否比引用类型更快或更慢，不可能做出明确的陈述。这一切都取决于你如何使用它们，以及在什么情况下。

结构（一般的值类型）最终可以在堆栈或堆上分配 - 具体取决于它们的声明上下文。如果在方法的主体中声明它（并且没有明确地将其封装），结构将最终在堆栈上。如果然后将该结构传递给按值接受它的方法（如在您的示例中），它确实将被复制 - 但在堆栈上。堆栈上的分配是一个非常有效的过程（BTW，.NET堆也非常有效） - 但它是一个复制过程。

当然，您可以使用ref / out传递结构 - 在这种情况下不会发生复制 - 对结构的引用将传递给方法。这可能是，也可能不是，因为它将允许被调用的方法改变结构的内容。

声明为类成员的结构实际上将在堆上分配（作为类的内存布局的一部分）。如果您传递该类，则不会复制该结构，但仍可通过类引用访问该结构。

您还可以通过显式装箱将结构体添加到堆中：

object x = new MyStruct( ... );  // boxed on the heap

Jon Skeet有一个很好的article about where things end up in memory你应该阅读。

Answer 4

为了增加混乱，请记住，如果您不需要将副本传递给另一个方法，您始终可以通过引用传递结构以避免复制...

Answer 5

你的问题的答案是：是的。定义结构时，每个赋值都会产生一个复制操作。

没有确切的行将“快”和“慢”分开，因为有很多因素影响速度WRT到结构，例如：

＆LT;校正＆GT; 结构按值存储在堆栈上或包含对象内。因此，它们会提升缓存局部性，因为相关页面已经加载到CPU的缓存中，而任意堆页面很可能都没有。＆LT; /校正＆GT;此外，结构不允许方法覆盖，因此方法调度也（稍微）更快。

另一方面，每个作业都会产生一份副本。因此，如果您的代码有很多分配，那么上述优势将被复制操作的成本所抵消。从一个程序到另一个程序的收支平衡点不同（由于缓存局部性，方法调度和分配的不同特征）

结构是否比类“更快” - 通常还是在.NET框架中？

5 个答案: