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C# : Les structs

Value types personnalisés, différences avec les classes, quand utiliser un struct - les types valeur en C#.

3 min de lecture

Mis à jour il y a 4 mois

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C# : Les structs

En C#, class crée un type référence (stocké sur le heap). Mais parfois, tu veux un type simple, léger, qui se comporte comme un int - stocké sur la stack, copié par valeur. C'est le rôle du struct.

Si tu n'as pas encore lu l'article sur la mémoire, fais-le d'abord - la distinction stack/heap est essentielle ici.

# Déclaration

Un struct se déclare comme une classe, avec struct à la place de class :

struct Point
{
    public double X { get; }
    public double Y { get; }

    public Point(double x, double y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }

    public double DistanceTo(Point other)
    {
        double dx = X - other.X;
        double dy = Y - other.Y;
        return Math.Sqrt(dx * dx + dy * dy);
    }
}

struct Point

    public double X { get; }

    public double Y { get; }

    public Point(double x, double y)

        X = x;

        Y = y;

    public double DistanceTo(Point other)

        double dx = X - other.X;

        double dy = Y - other.Y;

        return Math.Sqrt(dx * dx + dy * dy);

Utilisation identique à une classe :

Point a = new Point(0, 0);
Point b = new Point(3, 4);
Console.WriteLine(a.DistanceTo(b));  // 5

Point a = new Point(0, 0);

Point b = new Point(3, 4);

Console.WriteLine(a.DistanceTo(b));  // 5

# Comportement par valeur

C'est la différence fondamentale. Un struct est copié par valeur - modifier la copie ne touche pas l'original :

Point a = new Point(1, 2);
Point b = a;  // copie complète de toutes les données

// b est totalement indépendant de a

Point a = new Point(1, 2);

Point b = a;  // copie complète de toutes les données

// b est totalement indépendant de a

Avec une classe, b = a copierait la référence - les deux variables pointeraient vers le même objet. Avec un struct, chaque variable a sa propre copie des données.

# Struct vs classe

	Struct	Classe
Type	Value type (stack)	Reference type (heap)
Copie	Par valeur (copie complète)	Par référence (même objet)
Héritage	Non (ne peut pas hériter ni être hérité)	Oui
Interfaces	Oui	Oui
Valeur par défaut	Tous les champs à 0/null/false	`null`
`new` obligatoire	Non (peut utiliser la valeur par défaut)	Oui
Performance	Rapide pour les petits types	Allocation heap + GC

# Quand utiliser un struct

Un struct est le bon choix quand :

L'objet est petit (typiquement < 16 octets - quelques int, double, bool)
L'objet est éphémère (créé souvent, utilisé brièvement)
L'objet représente une valeur unique (un point, une couleur, une date, un montant)
Tu veux une sémantique de copie (chaque variable a sa propre valeur)

Les exemples classiques du framework .NET : int, double, bool, DateTime, TimeSpan, Guid - ce sont tous des structs.

Ne crée pas un struct pour un objet complexe avec beaucoup de champs. Chaque passage à une méthode copie toutes les données. Un struct de 200 octets passé 100 fois = 20 Ko copiés pour rien. Utilise une classe ou le mot-clé in (voir passage de paramètres).

# Readonly struct (C# 7.2+)

Un readonly struct garantit que tous les champs sont en lecture seule. Le compilateur vérifie qu'aucune méthode du struct ne modifie l'état.

readonly struct Point
{
    public double X { get; }
    public double Y { get; }

    public Point(double x, double y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }
}

readonly struct Point

    public double X { get; }

    public double Y { get; }

    public Point(double x, double y)

        X = x;

        Y = y;

C'est une bonne pratique par défaut - la plupart des structs devraient être readonly. Ça permet aussi au compilateur d'optimiser les passages in sans copie défensive.

# La suite

Les records - immutabilité et comparaison par valeur
Les enums - énumérations et constantes nommées