在C#中使用struct而不是class的时机

在C#编程中，我们通常使用class来表示自定义的数据结构和对象。然而，有时使用struct也可以是一个更好的选择。在下面的情况下，你应该考虑使用struct而不是class：

1. 值类型的语义：struct是值类型，而class是引用类型。当你希望按值传递和复制数据时，struct是更合适的选择。它们被存储在堆栈上，而且不会像引用类型那样受垃圾收集器的管理。因此，如果你需要频繁地创建和销毁小型对象，struct会更高效。

2. 轻量级对象：struct通常比class更轻量级。当你的数据结构不需要包含任何引用类型或大量的字段时，struct可以提供更高的性能，并占用更少的内存。这对于嵌入式系统、图形编程或其他需要高性能的场景非常有用。

3. 不需要继承：struct不支持继承。如果你的数据结构不需要从其他类派生，或者你不需要使用多态性，那么使用struct可以简化代码。

4. 不需要可空性：struct不能为null，也就是说它们不支持null值。因此，当你确定某个数据永远不会为null时，可以使用struct。这将消除对null的检查，减少了出错的可能性。

5. 值类型的语义：在某些情况下，我们希望变量的值或状态不可变。struct可以通过将字段声明为只读来实现这种不可变性，并避免直接修改结构中的字段值。

尽管struct在某些方面有其优势，但也存在一些限制和注意事项：

• 结构体的实例化可能会更加消耗内存和CPU资源，因为它们需要复制和分配变量的值。
• 对于包含大量字段或需要频繁更改的数据结构，struct的性能可能不及class。
• 由于struct是值类型，传递大型struct作为参数可能引起性能问题。在这种情况下，传递结构的引用（使用ref关键字）或将结构定义为class可能更合适。

总结起来，使用struct还是class取决于你的具体需求和场景。struct适合于小型、简单的值类型，而class适用于大型、复杂的对象。根据你的设计目标和性能要求，权衡这两种选择将有助于你做出正确的决策。

参考资料：

• 结构类型（C# 编程指南）
• 选择类和结构（C# 编程指南）