Estructuras
Concepto de estructura
Una estructura es un tipo especial de clase pensada para representar objetos ligeros. Es decir, que ocupen poca memoria y deban ser manipulados con velocidad, como objetos que representen puntos, fechas, etc. Ejemplos de estructuras incluidas en la BCL son la mayoría de los tipos básicos (excepto string y object), y de hecho las estructuras junto con la redefinición de operadores son la forma ideal de definir nuevos tipos básicos a los que se apliquen las mismas optimizaciones que a los predefinidos.
Diferencias entre clases y estructuras
A diferencia de una clase y fiel a su espíritu de “ligereza”, una estructura no puede derivar de ningún tipo y ningún tipo puede derivar de ella. Por estas razones sus miembros no pueden incluir modificadores relativos a herencia, aunque con una excepción: pueden incluir override para redefinir los miembros de System.Object.
Otra diferencia entre las estructuras y las clases es que sus variables no almacenan referencias a zonas de memoria dinámica donde se encuentran almacenados objetos sino directamente referencian a objetos. Por ello se dice que las clases son tipos referencia y las estructuras son tipos valor, siendo posible tanto encontrar objetos de estructuras en pila (no son campos de clases) como en memoria dinámica (son campos de clases)
Una primera consecuencia de esto es que los accesos a miembros de objetos de tipos valor son mucho más rápidos que los accesos a miembros de pilas, ya que es necesario pasar por una referencia menos a la hora de acceder a ellos. Además, el tiempo de creación y destrucción de estructuras también es inferior. De hecho, la destrucción de los objetos almacenados en pila es prácticamente inapreciable ya que se realiza con un simple decremento del puntero de pila y no interviene en ella el recolector de basura.
Otra consecuencia de lo anterior es que cuando se realicen asignaciones entre variables de tipos valor, lo que se va a copiar en la variable destino es el objeto almacenado por la variable fuente y no la dirección de memoria dinámica a la que apuntaba ésta. Por ejemplo, dado el siguiente tipo (nótese que las estructuras se definen igual que las clases pero usando la palabra reservada struct en vez de class):
struct Point
{
public int x, y;
public Point(int x, int y)
{
this.x = x;
this.y = y;
}
}
|
Si usamos este tipo en un código como el siguiente:
Punto p = new Punto(10,10);
Punto p2 = p;
p2.x = 100;
Console.WriteLine(p.x);
|
Lo que se mostrará por pantalla será 10. Esto se debe a que el valor de x modificado es el de p2, que como es una copia de p los cambios que se le hagan no afectarán a p. Sin embargo, si Punto hubiese sido definido como una clase entonces sí que se hubiese mostrado por pantalla 100, ya que en ese caso lo que se habría copiado en p2 habría sido una referencia a la misma dirección de memoria dinámica referenciada por p, por lo que cualquier cambio que se haga en esa zona a través de p2 también afectará a p.
De lo anterior se deduce que la asignación entre objetos de tipos estructuras es mucho más lenta que la asignación entre objetos de clases, ya que se ha de copiar un objeto completo y no solo una referencia. Para aliviar esto al pasar objetos de tipos estructura como parámetros, se da la posibilidad de pasarlos como parámetros por referencia (modificador ref) o parámetros de salida (out) en vez de como parámetros de entrada.
Todas las estructuras derivan implícitamente del tipo System.ValueType, que a su vez deriva de la clase primigenia System.Object. ValueType tiene los mismos miembros que su padre, y la única diferencia señalable entre ambos es que en ValueType se ha redefinido Equals() de modo que devuelva true si los objetos comparados tienen el mismo valor en todos sus campos y false si no. Es decir, la comparación entre estructuras con Equals() se realiza por valor.
Respecto a la implementación de la igualdad en los tipos definidos como estructuras, también es importante tener muy en cuenta que el operador == no es en principio aplicable a las estructuras que defina el programador. Si se desea que lo tenga ha de dársele explícitamente una redefinición al definir dichas estructuras.