Was ist der Unterschied zwischen Klassen und Strukturen in C#?

Klassen sind Referenztypen, Strukturen sind Werttypen.

• Speicherort: Klasseninstanzen werden im verwalteten Heap platziert, Strukturen im Stack oder innerhalb des Objekts, dem sie angehören.
• Vererbung: Klassen unterstützen Vererbung, Strukturen nicht. Strukturen können Schnittstellen implementieren.
• Standardwert: Für Klassen ist null der Standardwert. Für Strukturen ist es eine Nullmenge für die Felder.
• Übergabe an Methoden: Klasseninstanzen werden per Referenz übergeben (Referenz auf das Objekt). Strukturen werden per Wert übergeben (Kopie wird erstellt).
• Leistung: Strukturen können bei kleinen Objekten schneller sein als Klassen, da die Kosten für Heap-Verwaltung und Garbage Collection vermieden werden. Das Übergeben großer Strukturen per Wert kann jedoch weniger effizient sein.
• Erstellung: Für Strukturen initialisiert ein impliziter parameterloser Konstruktor die Felder mit Null. Für Klassen ist ein expliziter parameterloser Konstruktor erforderlich, wenn andere Konstruktoren definiert sind.

Merkmal	Klasse (Class)	Struktur (Struct)
Typ	Referenztyp	Werttyp
Speicherort	Managed Heap	Stack / Intern
Vererbung	Unterstützt	Unterstützt nicht (aber implementiert Schnittstellen)
Standardwert	null	Nullmenge
Übergabe	Per Referenz	Per Wert
Leistung	Kann bei kleinen Objekten langsamer sein	Kann bei kleinen Objekten schneller sein
Impliziter Konstruktor	Nein (wenn andere vorhanden)	Ja (Nullinitialisierung)

// Klassenbeispiel
public class PointClass
{
    public int X { get; set; }
    public int Y { get; set; }

    public PointClass(int x, int y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }
}

// Strukturbeispiel
public struct PointStruct
{
    public int X { get; set; }
    public int Y { get; set; }

    public PointStruct(int x, int y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }
}

// Übergabe-Demonstration
public void ModifyPoint(PointClass pc, PointStruct ps)
{
    pc.X = 100; // Ändert das ursprüngliche PointClass
    ps.X = 100; // Ändert nur die Kopie von PointStruct
}

// Verwendung
var pointClass1 = new PointClass(1, 2);
var pointStruct1 = new PointStruct(1, 2);

ModifyPoint(pointClass1, pointStruct1);

// pointClass1.X wird 100 sein
// pointStruct1.X wird 1 sein (da nur die Kopie geändert wurde)