struct vs class in csharp

Jan 30, 2018 · [Jack Shih]

前陣子因為個人主張`用 class 取代 struct`而討論到 csharp 中 struct 跟 class 有什麼不同。

struct foo
{
    public int id;
    public string value;
}

跟

class foo
{
    public int id;
    public string value;
}

有什麼不同。個人因為覺得都一樣所以傾向用 class，不過上網查之後才發現在 csharp 中跟傳統 cpp 不太一樣。

先簡單說在 cpp 中 struct 跟 class 是同一件事，差別在

struct 只能用 public ， class 預設 private 不過可以用 tag 設定為 public。
class 可以含有方法， struct 只能有成員。
class 可以繼承， struct 不行。

事實上在 cpp 中還是有一部分的人完全不會用到 class。不過在 csharp 中微軟的官方文件就指出兩者的不同並提出兩者建議的使用時機。最大的差異在於 struct 是 value type，而 class 是 reference type。有相關概念的人應該這樣就會知道兩者個差異，不過對自己來說這樣還是太過於抽象。先把那些 struct 是在 stack 中而 class 是在 heap 中放一邊。看些簡單的例子。

struct structTest
{
    public int value;
}
class classTest
{
    public int value;
}
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
      structTest iAmStruct = new structTest
      {
          value = 1234;
      }
      classTest iAmClass = new classTest
      {
          value = 5678;
      }
      // iAmStruct.value = 1234, iAmClass.value = 5678

      // 指定到另外一個變數
      structTest iAmAnotherStruct = iAmStruct;
      classTest iAmAnotherClass = iAmClass;

      // 改一下數值
      iAmAnotherStruct.value = 0;
      iAmAnotherClass.value = 0;

      // iAmStruct.value = 1234, iAmClass.value = 0
    }
}

同理可以推廣到 function

public void changeStructTestValueToZero(structTest input)
{
    input.value = 0; // 不會改到外部的值
}
public void changeClassTestValueToZero(classTest input)
{
    input.value = 0; // 會改到外部的值
}

這就是過去在學習 cpp 中都會學到 pass by value 跟 pass by reference 的差異，而兩者行為上差異就是在這裡。其他的語言可能會稱為 immutable 之類的，不過只要想一下是這是 value 還是 pointer 應該就知道了。

知道這個小知識就可以避免掉一些不如預期的的狀況，這次又有更深的了解了，挺不錯。