C# 结构体的限制。为什么它们是密封的？

Question

我有点难以理解结构体的概念，而且没有人能回答我的问题。我知道它“像”一个对象，你可以有方法和字段。但我不明白为什么它们是密封的。为什么缺乏继承和多态性，这限制了它们的能力。在现实世界中真的有很多使用结构体的情况吗？我知道它们比对象小，只是我找不到任何真正的例子来帮助我理解其优点。谢谢。

- user3008146

---

请参考以下内容：请看为什么C#中的结构体不能被继承？、为什么.NET值类型是sealed的？、从struct继承、为什么结构体不支持继承？、谷歌搜索：C# struct sealed site:stackoverflow.com。请展现一些研究的努力。 :) - CodeCaster

Answer 1

因为struct是一个值；包含float的结构体正好长4个字节。没有对象头指示具体类型是什么：知道类型的是编译器（以及生成的IL）-类型信息不是自包含在值中的。因此，常规多态性无法工作。如果你这样做：

MyType type = new MySubType(); // if this was a struct and if this compiled

从编译器的角度来看，这个类型是MyType。在赋值后，没有概念表明它是或曾经是MySubType。实际上，您可以使用unsafe代码将一个值类型的位强制转换为另一个。

此外，结构体的这个特性意味着您无法在子类型中添加字段：大小必须固定，这使得这种操作不可能。

基本上，如果您想到继承，那么您正在错误地使用struct；实际上，大多数时候我看到人们使用struct时都是在错误地使用它们。 struct应该表示值（最好是不可变等）。

---

结构体真的有很多现实世界的用途吗？

是的，例如表示值的ComplexNumber类型；还有一些高度优化的场景，其中GC是禁止的，但这仅影响少数开发人员。这里有一个例子；另一个常见的例子是“游戏”，但是：在class和struct之间切换比更改关键字要复杂得多。您需要知道自己在做什么以及为什么这样做。

您不应该做的事情包括：

// ***BAD CODE: DO NOT DO***
public struct Customer
{ // I don't need inheritance; a struct will be faster and smaller
  // yay me, I'm awesome

    public int Id;
    public string Name;
}

上述内容最好表示为一个“类”。另外：属性。

引用：“我知道它们比对象小”。

在某些方面，这并不是真的；例如，大多数有用的“结构体”比引用更大——如果您在堆栈上传递超大型的“结构体”，而没有考虑到正在做什么，可能会出现问题。

- Marc Gravell

---

+1 "在类和结构体之间切换比更改关键字要复杂得多"。来自游戏开发-完全同意。 - Engineer

Answer 2

这很简单。它是一个值类型，所有值类型都是密封的。虽然你可以从接口继承它。

- Ehsan

---

这并未解答问题的“为什么”部分。 - David Heffernan