结构体（struct）是你自己定义的值类型。它看起来像类，有字段、属性、方法和构造函数，但结构体类型的变量直接包含数据，而不是对某个对象的引用。这一个区别改变了赋值、方法调用、相等性和 null 的行为。
值语义：赋值即复制
内置的数值类型、bool、char、DateTime、TimeSpan 和 Guid 都是结构体。你自己定义的结构体也一样：
输出：
struct: s1.X = 1, s2.X = 50
class: c1.X = 50, c2.X = 50
after Move: s1.X = 1, c1.X = 150
使用结构体时，s2 是一个独立的副本，Move 操作的也是它自己的副本。要让方法修改调用方的结构体，请用 ref 按引用传递（见 ref 和 out）。为了在不允许修改的前提下避免复制大型结构体，C# 7.2 新增了 in 参数。
作为值类型的其他后果：
- 结构体变量永远不能为
null。PointS p = null;无法编译。当“没有值”有意义时，请使用PointS?（可空值类型）。 - 未初始化的结构体全部为零：数值字段为
0，bool字段为false，引用字段为null。 - 结构体不能继承其他结构体或类，任何类型也不能继承结构体。它可以实现接口。
- 局部结构体变量通常位于栈上或包含它的对象内部，所以创建一个结构体不会在堆上分配内存。
结构体列表的陷阱：CS1612
因为读取结构体会得到一个副本，所以下面这行看似无害的代码无法编译：
var points = new List<PointS> { new PointS(1, 2) };
points[0].X = 10;
// error CS1612: Cannot modify the return value of 'List<PointS>.this[int]' because it is not a variable
List<T> 的索引器是一个返回元素副本的方法。在这个临时副本上设置 X 不会改变任何东西，所以编译器会阻止你。当属性返回结构体时也会出现同样的错误：order.Location.X = 10。复制、修改、写回：
输出：
35
7
数组是例外：array[0] 就是元素本身，而不是副本。这个反复出现的麻烦，正是“让结构体不可变”这条标准建议的原因：如果结构体无法修改，修改副本也就不会丢失任何东西。
构造函数与默认值
在 C# 7 到 9 中，结构体构造函数的规则很严格：
- 不能声明无参构造函数。
new PointS()始终存在，并把每个字段清零。 - 你声明的构造函数必须在返回前给每个字段（以及自动属性）赋值。
- 实例字段不允许使用字段初始化器（
public int X = 1;）。
输出：
19.90 EUR
0.00 (none)
0.00 (none)
0.00 (none)
Money 也说明了默认值为什么重要：清零的 Money 的货币是 null，你的代码必须处理这种情况，因为数组、default(T) 和未初始化的字段都会产生这样的值。
更新的版本放宽了这些规则：
// C# 10: explicit parameterless constructors and field initializers
public struct Settings
{
public int Retries = 3;
public Settings() { }
}
// C# 11: fields you do not assign in a constructor are zeroed automatically,
// instead of being a compile error.
C# 10 的无参构造函数会在 new Settings() 时运行，但在 default(Settings) 或数组元素中不会运行，它们仍然全部为零。这种分裂常常让人意外，所以请谨慎使用。
readonly struct（C# 7.2）
把结构体本身标记为 readonly，编译器就会强制它不可变：每个字段都必须是 readonly，每个自动属性都只能有 get。
public readonly struct Temperature
{
public double Celsius { get; }
public Temperature(double celsius) { Celsius = celsius; }
public Temperature WarmerBy(double delta) => new Temperature(Celsius + delta); // returns a new value
}
除了表明意图，它还有助于性能：当一个非只读结构体存储在 readonly 字段中或作为 in 参数传递时，编译器会在每次调用方法前复制它（因为它无法知道该方法会不会修改结构体）。readonly struct 不需要这种防御性复制。在 C# 7.0 上，你仍然可以把每个字段都设为 readonly，就像 Money 使用只读属性那样：这样能得到不可变性，但省不掉复制，因为编译器只信任声明为 readonly 的结构体。
相等性
结构体上的 Equals 默认逐个字段比较，这正是你想要的值行为。但默认实现（ValueType.Equals）可能使用反射，速度很慢，而且 == 运算符根本没有定义：对你自己的结构体写 a == b 会导致错误 CS0019。当结构体需要比较时，请把两者都实现：
输出：
True
True
True
实现 IEquatable<T> 对集合很重要：HashSet<T>、Dictionary<TKey, TValue> 和 List<T>.Contains 会直接调用 Equals(GridCell)，而不是先把每个值装箱再调用 Equals(object)。记录结构体（见下文）会为你生成这一切。
装箱
把结构体转换为 object 或接口类型会对它进行装箱：运行时把值复制到一个新的堆对象中。之后装箱的对象和原始值就相互独立了：
输出：
2
0
装箱每次都要分配一次内存，这就是旧的非泛型集合（如 ArrayList）处理值类型时很慢的原因，也是 泛型 取代它们的原因。这也意味着通过接口访问的可变结构体，被修改的是装箱后的对象，而不是原始值，这是让结构体保持不可变的又一个理由。
struct 与 class 对比
| struct | class | |
|---|---|---|
| 种类 | 值类型 | 引用类型 |
| 赋值和参数 | 复制数据 | 复制引用 |
能否为 null | 不能（T? 可以） | 能 |
| 默认值 | 所有字段为零 | null |
| 继承 | 不能继承；可以实现接口 | 单一基类，接口 |
== | 除非重载，否则未定义 | 除非重载，否则比较引用 |
Equals 默认行为 | 比较字段 | 比较引用 |
| 分配 | 内联（栈或包含它的对象） | 堆，由垃圾回收器管理 |
| 适用于 | 小而不可变的值 | 实体，大型或共享的状态 |
什么时候用结构体
当以下条件全部满足时选择结构体：这个类型是一个逻辑上的值（坐标、金额、颜色、日期范围），它很小（微软的建议是大约 16 字节，相当于四个 int），它是不可变的，而且你不需要继承。当你要创建大量实例时，结构体的优势才会体现出来，比如数组里的数百万个点，因为它们省去了每一项的堆分配和垃圾回收开销。
对于任何有身份的东西（客户、订单）、任何大型的东西、任何会在多处被修改的东西，以及你拿不准的时候，都请选择类。一个大型的可变结构体既有复制的开销，又有修改副本带来的困惑。
record struct（C# 10）
C# 10 新增了 record struct，一行代码就能为结构体生成值相等、==、ToString 以及 with 支持：
public readonly record struct Coordinate(double Lat, double Lng);
var home = new Coordinate(38.72, -9.14);
var same = new Coordinate(38.72, -9.14);
Console.WriteLine(home == same); // True
Console.WriteLine(home); // Coordinate { Lat = 38.72, Lng = -9.14 }
var north = home with { Lat = 38.80 };
普通的 record struct 拥有可变的位置属性；readonly record struct 让它们变成只能在初始化时赋值，这通常正是你想要的。记录页面介绍了类版本，并展示了编译器生成的成员。
常见错误
- 通过副本修改结构体。
list[0].X = 1（CS1612）、foreach变量（CS1654）、属性 getter 的结果。把修改后的副本写回去，或者让结构体不可变。 - 大型结构体。 每次赋值和调用都会复制整个结构体。超过几个字段后，类通常更快。
- 忘了默认值是全零。 数组和
default(T)创建结构体值时不会运行你的构造函数，所以你在构造函数里校验的字段仍可能是零或null。 - 没有定义
==就用它比较。 CS0019。请实现IEquatable<T>和运算符，或者使用记录结构体。 - 接口背后的可变结构体。 装箱意味着修改发生在一个你看不到的副本上。
常见问题
C# 中的结构体是什么？
结构体是用户自定义的值类型：struct Point { public int X; public int Y; }。结构体类型的变量保存的是数据本身，而不是对某个对象的引用，所以赋值和传给方法时都会复制整个值。int、double、DateTime 和 Guid 都是结构体。
C# 中结构体和类有什么区别？
类是引用类型：多个变量共享同一个对象，并且允许为 null。结构体是值类型：每个变量都有自己的副本，它不能为 null（除非你用 Point?），既不能继承也不能被继承，默认值是所有字段都为零。结构体适合小而不可变的值；类适合有身份和行为的实体。
C# 中什么时候应该用结构体而不是类？
当这个类型表示一个单一的小值（坐标、金额、日期范围），最好是不可变的，按内容比较，并且会大量创建、需要避免堆分配的时候。微软的建议还要求大小约为 16 字节或更小。如果这个类型有身份、字段很多，或者会通过引用被修改，就用类。
为什么会出现“无法修改返回值，因为它不是变量”的错误？
这是错误 CS1612，通常来自对结构体组成的 List<Point> 写 list[0].X = 5。索引器返回的是结构体的一个副本，修改副本的结果会丢失，所以编译器拒绝这样做。把元素复制到一个变量中，修改它，再赋值回去：var p = list[0]; p.X = 5; list[0] = p;。数组没有这个问题，因为 array[0] 指向的就是元素本身。
C# 中的 readonly struct 是什么？
readonly struct（C# 7.2）声明结构体的任何成员都不会修改其状态：所有字段必须是 readonly，自动属性只能有 get。编译器会强制执行这一点，并且当结构体通过 in 传递或存储在只读字段中时，编译器可以避免防御性复制。大多数结构体都应该是只读的。
