1. 前言
C# 是一种面向对象的编程语言，类是 C# 中的基本数据类型之一，是实现面向对象编程的核心。除了类之外，C# 还支持另一种重要的数据类型——结构。那么，类和结构到底有什么区别，我们该如何选择使用它们呢？本文就来详细讨论一下。
2. 类和结构的基本概念
2.1 类
类是 C# 中的基本数据类型之一，是用来描述具有相同属性和行为的对象的数据类型。在 C# 中，通过类可以定义面向对象编程中的基本元素——对象。类是一种模板或蓝图，它定义了对象的属性和方法。通过类，我们可以实例化出多个对象，实现面向对象编程中的多态性、封装性和继承性。
2.2 结构
结构是一种用户自定义的数据类型，是由一组不同数据类型的成员组成的数据单元。结构也可以看作是一个轻量级的类，它们在内存中占用的空间比类小，且在使用过程中也更加高效。结构通常用于存储和传递数据，而不是实现对象的行为。
3. 类和结构的区别
3.1 语法层面上的区别
类和结构在语法上有以下区别：
定义类使用关键字 class，定义结构使用关键字 struct；
类可以继承自其他类或接口，而结构只能通过实现接口来实现类似继承的功能；
类可以有构造函数和析构函数，而结构不支持析构函数；
类是引用类型，而结构是值类型。
3.2 内存分配上的区别
类和结构在内存分配方面也有明显的区别。
3.2.1 堆和栈的区别
在计算机内存中，有两种主要的存储区域：堆和栈。堆由操作系统进行分配和回收，而栈由编译器进行管理。
在使用类时，对象都是在堆中动态分配的。也就是说，创建类的对象时，需要动态地分配和回收内存，这必然会带来一些开销。而结构的对象则可以在栈上分配内存，当变量离开作用域时，存储在栈上的数据也会被自动销毁。在一些高性能应用场景下，使用结构可以更好地控制内存的分配和释放，提高程序的效率。
3.2.2 内存占用量的区别
由于类通常包含更多的成员和方法，所以它们在内存中所占用的空间相对于结构来说更大。
我们可以通过下面的代码来判断类和结构的内存占用量的差异：
class Person {
public string name;
public int age;
public string address;
public Person(string name,int age,string address){
this.name=name;
this.age=age;
this.address=address;
}
public void sayHi(){
Console.WriteLine("Hello, I'm "+name+".");
}
}
struct People {
public string name;
public int age;
public string address;
public People(string name,int age,string address){
this.name=name;
this.age=age;
this.address=address;
}
public void sayHi(){
Console.WriteLine("Hello, I'm "+name+".");
}
}
static void Main(string[] args){
Person p=new Person("Tom",18,"Beijing");
People pp=new People("Jack",21,"Shanghai");
Console.WriteLine(Marshal.SizeOf(p)); // 输出 12（32 位系统）
Console.WriteLine(Marshal.SizeOf(pp)); // 输出 12（32 位系统）
}
从上述代码可以看出，无论是类还是结构，它们在内存中所占用的空间都是一样的。这是因为 C# 中的对象都会默认使用 4 个字节来指向对象本身的地址。 如果您想不占用对象地址的内存空间，可以使用关键字【LayoutKind.Explicit】和【FieldOffset(0)】，实现类和结构的内存占用量的比较。
4. 何时使用类，何时使用结构？
虽然类和结构在表达数据时有较多的共性，但在实际开发中，我们需要根据不同的情况来进行选择。
4.1 何时使用类
当需要表示具有复杂行为的对象时，应该使用类。比如，在编写一个游戏时，我们需要为游戏中的角色定义一个角色类。一个角色有很多属性（比如血量、魔法值、装备等），同时它还具有一些复杂的行为（比如攻击、治疗等）。在这种情况下，类是最好的选择。
4.2 何时使用结构
当需要表示简单的数据对象时，应该使用结构。比如，在编写一个点坐标结构体时，我们只需要定义两个属性 x 和 y，这时使用结构就非常合适。
5. 总结
类和结构都是 C# 中的重要数据类型，它们有着明显的区别。在选择使用类或结构时，我们需要根据具体的情况进行判断。如果需要表示复杂的行为对象，应该使用类；如果要表示简单的数据对象，应该使用结构。同时，我们也要注意它们在内存分配和性能方面的差异，避免出现性能瓶颈问题。