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C# Struct vs Class (Cómo Funciona para Desarrolladores)

En C#, tanto las estructuras como las clases sirven como bloques fundamentales para organizar y almacenar datos, pero tienen características distintas que las hacen adecuadas para diferentes escenarios. Comprender las diferencias entre estructuras y clases en C# es crucial para tomar decisiones informadas al diseñar tus aplicaciones en C#.

En este artículo, exploraremos las diferencias clave entre estructuras y clases, discutiendo sus casos de uso, gestión de memoria e implicaciones de rendimiento. También, discutiremos cómo usar estructuras y clases con IronPDF para C# para la creación de archivos PDF.

1. Descripción general de estructuras y clases

1.1. Clases (tipos de referencia)

Tipos de Referencia: Una clase en C# es un tipo de referencia que reside en el montón, lo que significa que cuando se crea una instancia de una clase, se almacena una referencia al objeto en la memoria.

Asignación en el Montón: Las instancias de las clases son asignadas en la memoria del montón, proporcionando flexibilidad en tamaño y permitiendo que los objetos sean compartidos entre diferentes partes del código.

Constructor Predeterminado: Las clases pueden tener un constructor predeterminado, que es proporcionado automáticamente si no se define explícitamente.

Herencia: Las clases soportan herencia, permitiendo la creación de clases derivadas con características compartidas.

using System;

// Define a class
public class MyClass
{
    // Fields (data members)
    public int MyField;

    // Constructor
    public MyClass(int value)
    {
        MyField = value;
    }

    // Method to display the value
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine($"Value in MyClass: {MyField}");
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        // Create an instance of the class
        MyClass myClassInstance = new MyClass(10);

        // Access field and call method
        myClassInstance.Display();

        // Classes are reference types, so myClassInstance refers to the same object in memory
        MyClass anotherInstance = myClassInstance;
        anotherInstance.MyField = 20;

        // Both instances refer to the same object, so the change is reflected in both
        myClassInstance.Display();
        anotherInstance.Display();
    }
}
using System;

// Define a class
public class MyClass
{
    // Fields (data members)
    public int MyField;

    // Constructor
    public MyClass(int value)
    {
        MyField = value;
    }

    // Method to display the value
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine($"Value in MyClass: {MyField}");
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        // Create an instance of the class
        MyClass myClassInstance = new MyClass(10);

        // Access field and call method
        myClassInstance.Display();

        // Classes are reference types, so myClassInstance refers to the same object in memory
        MyClass anotherInstance = myClassInstance;
        anotherInstance.MyField = 20;

        // Both instances refer to the same object, so the change is reflected in both
        myClassInstance.Display();
        anotherInstance.Display();
    }
}
Imports System

' Define a class
Public Class [MyClass]
	' Fields (data members)
	Public MyField As Integer

	' Constructor
	Public Sub New(ByVal value As Integer)
		MyField = value
	End Sub

	' Method to display the value
	Public Sub Display()
		Console.WriteLine($"Value in MyClass: {MyField}")
	End Sub
End Class

Friend Class Program
	Shared Sub Main()
		' Create an instance of the class
		Dim myClassInstance As [MyClass] = New [MyClass](10)

		' Access field and call method
		myClassInstance.Display()

		' Classes are reference types, so myClassInstance refers to the same object in memory
		Dim anotherInstance As [MyClass] = myClassInstance
		anotherInstance.MyField = 20

		' Both instances refer to the same object, so the change is reflected in both
		myClassInstance.Display()
		anotherInstance.Display()
	End Sub
End Class
$vbLabelText   $csharpLabel

Estructura vs Clase en C# (Cómo Funciona Para Desarrolladores): Figura 1 - Salida en la consola del código anterior

1.2. Estructuras (tipos de valor)

Tipos de Valor: Las estructuras son tipos de valor, lo que significa que los datos reales se almacenan donde se declara la variable, en lugar de en una ubicación separada en la memoria como los tipos primitivos. Esto también significa que la estructura no puede recibir un valor nulo como tipo de valor a menos que se haga un tipo nullable con la etiqueta Nullable<>.

Asignación en la Pila: Las instancias de las estructuras son asignadas en la memoria de la pila, llevando a asignaciones y liberaciones más rápidas pero con limitaciones en tamaño y alcance.

Sin Constructor Predeterminado: Las estructuras no tienen un constructor predeterminado a menos que uno sea definido explícitamente. Cada campo debe ser inicializado durante la instanciación.

Sin Herencia: Las estructuras no soportan herencia. Son utilizadas principalmente para estructuras de datos ligeras.

using System;

// Define a struct
public struct MyStruct
{
    // Fields (data members)
    public int MyField;

    // Constructor
    public MyStruct(int value)
    {
        MyField = value;
    }

    // Method to display the value
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine($"Value in MyStruct: {MyField}");
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        // Create an instance of the struct
        MyStruct myStructInstance = new MyStruct(10);

        // Access field and call method
        myStructInstance.Display();

        // Structs are value types, so myStructInstance is a copy
        MyStruct anotherInstance = myStructInstance;
        anotherInstance.MyField = 20;

        // Changes to anotherInstance do not affect myStructInstance
        myStructInstance.Display();
        anotherInstance.Display();
    }
}
using System;

// Define a struct
public struct MyStruct
{
    // Fields (data members)
    public int MyField;

    // Constructor
    public MyStruct(int value)
    {
        MyField = value;
    }

    // Method to display the value
    public void Display()
    {
        Console.WriteLine($"Value in MyStruct: {MyField}");
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        // Create an instance of the struct
        MyStruct myStructInstance = new MyStruct(10);

        // Access field and call method
        myStructInstance.Display();

        // Structs are value types, so myStructInstance is a copy
        MyStruct anotherInstance = myStructInstance;
        anotherInstance.MyField = 20;

        // Changes to anotherInstance do not affect myStructInstance
        myStructInstance.Display();
        anotherInstance.Display();
    }
}
Imports System

' Define a struct
Public Structure MyStruct
	' Fields (data members)
	Public MyField As Integer

	' Constructor
	Public Sub New(ByVal value As Integer)
		MyField = value
	End Sub

	' Method to display the value
	Public Sub Display()
		Console.WriteLine($"Value in MyStruct: {MyField}")
	End Sub
End Structure

Friend Class Program
	Shared Sub Main()
		' Create an instance of the struct
		Dim myStructInstance As New MyStruct(10)

		' Access field and call method
		myStructInstance.Display()

		' Structs are value types, so myStructInstance is a copy
		Dim anotherInstance As MyStruct = myStructInstance
		anotherInstance.MyField = 20

		' Changes to anotherInstance do not affect myStructInstance
		myStructInstance.Display()
		anotherInstance.Display()
	End Sub
End Class
$vbLabelText   $csharpLabel

Estructura vs Clase en C# (Cómo Funciona Para Desarrolladores): Figura 2 - Salida en la consola del código anterior

2. Casos de uso y directrices

2.1. Cuándo usar clases

Estado y Comportamiento Complejo: Usa clases cuando necesites modelar estructuras de datos complejas con estado y comportamiento. Las clases son adecuadas para representar objetos complejos con múltiples propiedades y métodos.

Semántica de Referencia: Si deseas compartir instancias de objetos y reflejar cambios a través de diferentes partes de tu código, las clases son la elección adecuada.

2.2. Cuándo utilizar estructuras

Estructuras de Datos Simples: Las estructuras son ideales para estructuras de datos más simples que representan entidades ligeras como estructuras de datos pequeñas, tales como puntos, rectángulos, pares clave-valor, o si la estructura representa lógicamente un solo valor, similar a los tipos primitivos.

Semántica de Valor: Cuando prefieres la semántica de valor y quieres evitar la sobrecarga de la asignación en el montón, las estructuras son una buena opción.

Consideraciones de Rendimiento: En escenarios donde el rendimiento es crítico, especialmente para objetos pequeños que se usan frecuentemente, las estructuras pueden ser más eficientes debido a la asignación en la pila.

3. Diferencias en la asignación de memoria

3.1. Clases

Conteo de Referencias: La memoria para las instancias de clase es gestionada a través del conteo de referencias por el recolector de basura. Los objetos son elegibles para la recolección de basura cuando no hay más referencias a ellos.

Potencial de Fugas de Memoria: El manejo incorrecto de referencias puede llevar a fugas de memoria si los objetos no se eliminan adecuadamente cuando ya no se necesitan.

3.2. Estructuras

Sin Recolección de Basura: Las estructuras no dependen de la recolección de basura ya que son tipos de valor y se gestionan de manera diferente. Se desasignan automáticamente cuando salen del alcance.

Limitada Sobrecarga de Memoria: Las estructuras tienen una menor sobrecarga de memoria en comparación con las clases, haciendo de ellas eficientes para escenarios donde el uso de memoria es una preocupación.

4. Consideraciones sobre el rendimiento

Clases

Acceso Indirecto: Dado que las instancias de clase se acceden mediante referencias, hay un nivel adicional de indirección, que puede introducir una leve sobrecarga de rendimiento.

Asignación en el Montón: La asignación dinámica de memoria en el montón puede llevar a tiempos más largos de creación y destrucción de objetos.

Estructuras

Acceso Directo: Se accede a las estructuras directamente, eliminando la necesidad de un nivel extra de indirección. Esto puede resultar en un mejor rendimiento para objetos pequeños que se utilizan frecuentemente.

Asignación en la Pila: La asignación de memoria en la pila proporciona una creación y destrucción más rápida de las instancias de estructuras.

5. Presentación de IronPDF

Visión General de IronPDF: Biblioteca Robusta de C# para Manipulación de PDF está diseñada para la generación, manipulación y renderización de PDF de forma fluida dentro de aplicaciones .NET. Con IronPDF, los desarrolladores pueden crear, modificar e interactuar fácilmente con documentos PDF, convirtiéndolo en una herramienta esencial para tareas que van desde la generación dinámica de PDFs a partir de contenido HTML hasta la extracción de datos de documentos existentes. Esta versátil biblioteca simplifica las funcionalidades relacionadas con PDF, proveyendo un conjunto completo de características para los desarrolladores que trabajan en aplicaciones web, software de escritorio, o cualquier proyecto .NET que requiera manejo eficiente de PDF.

5.1. Instalación de IronPDF

Antes de entrar en los ejemplos de código, necesitas instalar IronPDF. Puedes hacerlo usando la Consola de Administrador de Paquetes NuGet o agregando una referencia a la biblioteca de IronPDF en tu proyecto. Los siguientes pasos describen el proceso de instalación:

  1. Consola de Administrador de Paquetes NuGet:

    Install-Package IronPdf
  2. Interfaz de Usuario del Administrador de Paquetes: Busca "IronPDF" en la Interfaz de Usuario del Administrador de Paquetes NuGet e instala la última versión.

Una vez instalado IronPDF, estás listo para aprovechar sus capacidades para el manejo de archivos PDF en tus aplicaciones C#.

5.2. Uso de Struct y Class con IronPDF

using IronPdf;
using System;

// Sample class representing a person with Name and Age properties
class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

// Sample struct representing a point in a 2D coordinate system with X and Y properties
struct Point
{
    public int X { get; set; }
    public int Y { get; set; }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        // Creating instances of the class and struct
        Person person = new Person { Name = "John Doe", Age = 30 };
        Point point = new Point { X = 10, Y = 20 };

        // Create a new PDF document using IronPDF
        var renderer = new ChromePdfRenderer();

        // Construct HTML content using information from class and struct
        string content = $@"
            <!DOCTYPE html>
            <html>
            <body>
                <h1>Information in IronPDF</h1>
                <p>Name: {person.Name}</p>
                <p>Age: {person.Age}</p>
                <p>Point X: {point.X}</p>
                <p>Point Y: {point.Y}</p>
            </body>
            </html>";

        // Render HTML content to PDF
        var pdf = renderer.RenderHtmlAsPdf(content);

        // Save the PDF to a file
        pdf.SaveAs("InformationDocument.pdf");
    }
}
using IronPdf;
using System;

// Sample class representing a person with Name and Age properties
class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

// Sample struct representing a point in a 2D coordinate system with X and Y properties
struct Point
{
    public int X { get; set; }
    public int Y { get; set; }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        // Creating instances of the class and struct
        Person person = new Person { Name = "John Doe", Age = 30 };
        Point point = new Point { X = 10, Y = 20 };

        // Create a new PDF document using IronPDF
        var renderer = new ChromePdfRenderer();

        // Construct HTML content using information from class and struct
        string content = $@"
            <!DOCTYPE html>
            <html>
            <body>
                <h1>Information in IronPDF</h1>
                <p>Name: {person.Name}</p>
                <p>Age: {person.Age}</p>
                <p>Point X: {point.X}</p>
                <p>Point Y: {point.Y}</p>
            </body>
            </html>";

        // Render HTML content to PDF
        var pdf = renderer.RenderHtmlAsPdf(content);

        // Save the PDF to a file
        pdf.SaveAs("InformationDocument.pdf");
    }
}
Imports IronPdf
Imports System

' Sample class representing a person with Name and Age properties
Friend Class Person
	Public Property Name() As String
	Public Property Age() As Integer
End Class

' Sample struct representing a point in a 2D coordinate system with X and Y properties
Friend Structure Point
	Public Property X() As Integer
	Public Property Y() As Integer
End Structure

Friend Class Program
	Shared Sub Main()
		' Creating instances of the class and struct
		Dim person As New Person With {
			.Name = "John Doe",
			.Age = 30
		}
		Dim point As New Point With {
			.X = 10,
			.Y = 20
		}

		' Create a new PDF document using IronPDF
		Dim renderer = New ChromePdfRenderer()

		' Construct HTML content using information from class and struct
		Dim content As String = $"
            <!DOCTYPE html>
            <html>
            <body>
                <h1>Information in IronPDF</h1>
                <p>Name: {person.Name}</p>
                <p>Age: {person.Age}</p>
                <p>Point X: {point.X}</p>
                <p>Point Y: {point.Y}</p>
            </body>
            </html>"

		' Render HTML content to PDF
		Dim pdf = renderer.RenderHtmlAsPdf(content)

		' Save the PDF to a file
		pdf.SaveAs("InformationDocument.pdf")
	End Sub
End Class
$vbLabelText   $csharpLabel
  • Person es una clase de ejemplo que representa a una persona con propiedades Name y Age.
  • Point es una estructura de ejemplo que representa un punto en un sistema de coordenadas 2D con propiedades X y Y.
  • Se crean instancias de la clase Person y la estructura Point.
  • El contenido HTML se renderiza luego en el documento PDF que se guarda como "InformationDocument.pdf".

5.2.1. Archivo PDF de salida

Estructura vs Clase en C# (Cómo Funciona Para Desarrolladores): Figura 3 - El archivo PDF resultante del código anterior

6. Conclusión

En conclusión, la elección entre usar estructuras y clases en C# depende de los requisitos específicos y características de tu aplicación. Las clases, al ser tipos de referencia, son adecuadas para modelar entidades complejas con estado y comportamiento, soportando herencia y facilitando instancias compartidas. Por otro lado, las estructuras, como tipos de valor, son ideales para estructuras de datos ligeras con semántica de valor, ofreciendo ventajas de rendimiento en términos de asignación en la pila y acceso directo.

IronPDF ofrece una Licencia de Prueba Gratuita para Evaluación para los usuarios, lo cual es una buena oportunidad para conocer las características y funcionalidad de IronPDF. Para aprender más sobre IronPDF visita la Documentación Completa de IronPDF y un tutorial detallado para crear archivos PDF usando IronPDF está disponible en el Tutorial de Generación de PDF con IronPDF.

Preguntas Frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre estructuras y clases en C#?

Las estructuras son tipos de valor almacenados en la pila, ideales para estructuras de datos ligeras con beneficios de rendimiento debido al acceso directo. Las clases son tipos de referencia almacenados en el montón, que soportan la herencia, haciéndolas adecuadas para estructuras de datos complejas.

¿Cómo puedo elegir entre usar una estructura o una clase en C#?

Elija estructuras para estructuras de datos simples y frecuentemente usadas donde el rendimiento es crítico. Opte por clases cuando trate con estructuras de datos complejas que requieran herencia o instancias compartidas.

¿Cuáles son las implicaciones de rendimiento al usar estructuras en C#?

Las estructuras ofrecen beneficios de rendimiento ya que se asignan en la pila, resultando en una asignación y liberación más rápidas comparadas con las clases asignadas en el montón. Esto las hace adecuadas para aplicaciones críticas en rendimiento.

¿Cómo se integran las estructuras y clases con una biblioteca de PDF en C#?

Con una biblioteca de PDF como IronPDF, puede definir clases para datos complejos y estructuras para datos simples, luego usarlas para crear y manipular documentos PDF eficientemente dentro de aplicaciones .NET.

¿Cuáles son las diferencias en la gestión de memoria entre estructuras y clases?

Las estructuras se asignan en la pila, lo que lleva a una gestión de memoria más rápida, mientras que las clases se asignan en el montón y son gestionadas por el recolector de basura, lo que puede introducir sobrecarga.

¿Estructuras en C# pueden ser anulables?

Por defecto, las estructuras no pueden ser nulas ya que son tipos de valor. Sin embargo, pueden hacerse anulables usando la construcción Nullable<>, permitiendo que se les asignen valores nulos.

¿Cuál es una biblioteca confiable para la generación de PDF en C#?

IronPDF es una robusta biblioteca para la generación de PDF, permitiendo a los desarrolladores crear, modificar y renderizar documentos PDF eficientemente en aplicaciones .NET. Simplifica funcionalidades complejas de PDF.

¿Cómo puedo instalar una biblioteca de manipulación de PDF en un proyecto C#?

IronPDF puede ser instalado a través de la Consola del Administrador de Paquetes NuGet usando el comando Install-Package IronPdf o mediante la interfaz de usuario del Administrador de Paquetes buscando e instalando la última versión.

¿Cuál es el caso de uso recomendado para estructuras en aplicaciones C#?

Las estructuras se recomiendan para estructuras de datos simples y ligeras que se utilizan frecuentemente y requieren una asignación eficiente de memoria, lo que las hace ideales para aplicaciones sensibles al rendimiento.

¿Existe una prueba disponible para bibliotecas de PDF en C#?

Sí, IronPDF ofrece una licencia de prueba gratuita, permitiendo a los desarrolladores evaluar sus características y funcionalidades. Más información se puede encontrar en la documentación y tutoriales de IronPDF.

Jacob Mellor, Director de Tecnología @ Team Iron
Director de Tecnología

Jacob Mellor es Director de Tecnología en Iron Software y un ingeniero visionario que lidera la tecnología PDF en C#. Como el desarrollador original detrás de la base de código central de Iron Software, ha moldeado la arquitectura de productos de la compañía desde ...

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