为什么不支持结构继承？(Why don't structs support inherita

我知道，在.NET结构不支持继承，但它并不完全清楚为什么他们以这种方式限制。

什么技术原因，防止结构从其它结构继承？

Answer 1:

究其原因值类型不能支持继承是因为阵列。

问题是，对于性能和GC的原因，值类型的数组存储“内联”。 例如，给定new FooType[10] {...}如果FooType是引用类型，11个对象将被托管堆上（一个用于阵列，并且10为每种类型的实例）创建。 如果FooType是代替值类型，只有一个实例将在托管堆上创建-为对阵列本身（如每个阵列值将被存储“内联”与阵列）。

现在，假设我们有值类型继承。 当与阵列的上述“内联存储”的行为合并，不好的事情发生，可以看出在C ++中 。

考虑这个伪C＃代码：

struct Base
{
    public int A;
}

struct Derived : Base
{
    public int B;
}

void Square(Base[] values)
{
  for (int i = 0; i < values.Length; ++i)
      values [i].A *= 2;
}

Derived[] v = new Derived[2];
Square (v);

通过正常的转换规则，一个Derived[]可转化为Base[]更好或更差），因此，如果S /结构/类/ g的为上面的例子中，它会编译和运行正如所料，没有任何问题。 但是，如果Base和Derived是值类型和数组存储值内联，那么我们有一个问题。

我们有一个问题，因为Square()不知道任何有关Derived ，它会只使用指针算法访问数组中的每个元素，通过一定量递增（ sizeof(A) 大会将是隐约像：

for (int i = 0; i < values.Length; ++i)
{
    A* value = (A*) (((char*) values) + i * sizeof(A));
    value->A *= 2;
}

（是的，这可恶的组装，但问题是，我们将通过在已知的编译时间常量数组递增，无需正在使用派生类型的任何知识。）

所以，如果这真的发生，我们就会有内存损坏问题。 具体而言，内Square() values[1].A*=2 将修改values[0].B ！

尝试调试 ！

Answer 2:

试想一下，结构支持继承。 然后宣布：

BaseStruct a;
InheritedStruct b; //inherits from BaseStruct, added fields, etc.

a = b; //?? expand size during assignment?

将意味着结构变量没有固定的大小，这就是为什么我们有引用类型。

更妙的是，考虑一下：

BaseStruct[] baseArray = new BaseStruct[1000];

baseArray[500] = new InheritedStruct(); //?? morph/resize the array?

Answer 3:

结构不使用引用（除非它们被装箱，但你应该尽量避免），从而由于是通过引用指针没有间接多态性是没有意义的。 对象通常生活在堆上并经由参考指针引用，但结构是在栈上分配（除非它们被框）或分配“内部”通过在堆上引用类型占用的存储器。

Answer 4:

下面是该文档说：

结构对于具有值语义小的数据结构是特别有用的。 复数，坐标系中的点或字典中的键值对都是结构的典型示例。 关键是这些数据结构是，他们有几个数据成员，他们不要求使用继承或引用身份，他们可以使用值语义可以方便地实现，其中分配值复制，而不是参考。

基本上，他们应该保持简单的数据，因此没有“额外的功能”，如继承。 或许，这在技术上是可行的他们支持一些有限的一种传承（不多态性，因为他们是在栈上），但我相信它也是一个设计选择不支持继承（如.NET许多其他的事情语言。）

在另一方面，我同意继承的好处，我想我们都打，我们希望我们的点struct从另一个继承，并意识到这是不可能的。 但在这一点上，数据结构可能是如此先进，它应该是一个类反正。

Answer 5:

如继承类是不可能的，因为一个结构被直接铺设在堆栈中。 一个继承结构会更大然后是父母，但JIT不知道的话，并试图把太多的太多的空间较小。 听起来有点不清楚，让我们写一个例子：

struct A {
    int property;
} // sizeof A == sizeof int

struct B : A {
    int childproperty;
} // sizeof B == sizeof int * 2

如果这是可能的，它会崩溃在下面的代码片段：

void DoSomething(A arg){};

...

B b;
DoSomething(b);

空间分配给的sizeof A，不是为B.的sizeof

Answer 6:

有一点我想纠正。 即使理由结构不能被继承，是因为他们生活在堆栈上是正确的，它是在同一个半正确的解释。 结构，就像任何其他的值类型可以住在堆。 因为这将取决于对变量的声明，他们要么住在堆栈或堆中 。 当他们分别是局部变量或实例字段这将是。

在说，塞西尔有一个名字正确地钉它。

我想强调这一点，值类型可以住在堆栈上。 这并不意味着他们总是这样做。 局部变量，包括方法的参数，会。 所有其他的不会。 尽管如此，它仍然不能被继承的原因。 :-)

Answer 7:

结构是在栈中分配。 这意味着值语义是非常自由的，访问结构成员是非常便宜的。 这并不妨碍多态性。

你可以有每个结构的指针其虚函数表开始。 这将是一个性能问题（每结构将是一个指针的至少大小），但它是可行的。 这将允许虚拟功能。

怎么样添加字段？

那么，当你在栈上分配结构，你分配了一定的空间。 所需的空间是在编译时（时间提前或时是否JITting）测定。 如果添加字段，然后分配给一个基本类型：

struct A
{
    public int Integer1;
}

struct B : A
{
    public int Integer2;
}

A a = new B();

这将覆盖堆栈的一些未知的一部分。

另一种方法是用于运行时防止这种由只写的sizeof（A）字节到任何的变量。

当B会覆盖的方法，并引用其整数2场会发生什么？ 无论是运行时会引发MemberAccessException，或方法，而不是访问堆栈上一些随机数据。 这些都不是允许的。

这是完全安全的，有结构的继承，只要你不使用结构多态，或者只要你不添加继承时域。 但这些都不是非常有用的。

Answer 8:

这似乎是一个很常见的问题。 我觉得增加值类型存储“到位”，您声明变量; 除了实现细节，这意味着没有对象标题，说一些有关的对象， 只有可变知道什么样的数据驻留在那里。

Answer 9:

结构做支持的接口，这样你就可以做一些事情多态性这种方式。

Answer 10:

IL是基于堆栈的语言，所以调用方法与参数是这样的：

1. 按参数入栈中
2. 调用该方法。

当方法运行时，它会弹出堆栈一些字节来获得它的参数。 它确切地知道多少字节爆开，因为参数是任一个的提及类型的指针（在32位总是4个字节），或者它是一个值类型的量，大小始终精确地已知的。

如果它是一个引用类型指针，则该方法中查找对象在堆和获得它的类型手柄，它指向该句柄类型完全相同该特定方法的方法表。 如果是值类型，则没有查找到的方法表是必要的，因为值类型不支持继承，所以只有一个可能的方法/类型组合。

如果值类型支持继承则会有额外的开销，该结构的特定类型将不得不放置在栈上，以及它的价值，这将意味着某种方法查找表中类型的特定的具体实例。 这将消除值类型的速度和效率优势。

文章来源: Why don't structs support inheritance?