深入解析C# 结构体
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简介：
本文章深入浅出地讲解了C#中结构体的概念、特点及其使用方法，并探讨了其在编程中的实际应用场景。适合初学者和进阶读者学习参考。
在C#编程语言中，结构体（Struct）是一种值类型数据结构，用于组合不同类型的数据形成一个新的复合数据类型。这使得我们能够在单一变量中存储多种数据，比如在一个图书馆的例子中，我们可以创建一个结构体来记录书籍的相关信息，包括标题、作者、主题和书号。
定义一个结构体时需要使用`struct`关键字。以下是如何定义名为`Books`的结构体的一个示例：
```csharp
struct Books {
public string title;
public string author;
public string subject;
public int book_id;
}
```
此结构包括四个公共成员，即`title`, `author`, `subject`, 和 `book_id`，分别用于存储书名、作者、主题和书籍编号。这些字段的访问修饰符可以是`private`, `protected`, `internal`或`public`，这取决于我们希望如何在类外部使用它们。
当使用结构体时，我们可以像这样声明并初始化对象：
```csharp
Books Book1;
Books Book2;
Book1.title = C Programming;
Book1.author = Nuha Ali;
Book1.subject = C Programming Tutorial;
Book1.book_id = 6495407;
Book2.title = Telecom Billing;
Book2.author = Zara Ali;
Book2.subject = Telecom Billing Tutorial;
Book2.book_id = 6495700;
```
这里，我们声明了两个`Books`类型的变量 `Book1` 和 `Book2` 并分别给它们的成员赋值。然后我们可以打印出这些书籍的信息。
C#中的结构体具有与类（Class）不同的特点：
1. **值类型**：当将一个结构实例赋值给另一个变量时，会创建该结构的一个副本。相比之下，类是引用类型，在赋值操作中仅复制对象的引用而非整个对象。
2. **不可继承性**：不能从其他结构体或类派生出新的结构体，也不能作为其他类型的基类型。不过可以实现接口以提供多态性的支持。
3. **构造函数与析构函数**：虽然结构体可拥有构造函数，但没有析构方法。默认的无参构造函数由系统自动创建且不可重写。
4. **成员特性限制**：不能将结构体成员定义为`abstract`, `virtual`或`protected`类型。这表示它们不支持抽象方法声明、虚方法和保护访问级别。
5. **实例化方式**：可以通过使用关键字`new`来创建结构的实例，也可以直接初始化其属性而无需调用构造函数。如果不使用`new`操作符，则必须显式地为所有成员赋值；因为结构体是值类型，没有默认隐式的零值初始化。
6. **效率考量**：由于是值类型，结构体通常比类更高效，不需要额外的内存分配和引用管理。然而对于大型数据类型的频繁复制可能会导致性能问题。
理解和利用这些特点对编写高效的C#代码至关重要。在设计系统时选择使用结构体还是类可以帮助优化程序的性能与可维护性。
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