在这里的SO讨论之后,我已经多次看到这样的评论,即可变结构体是“邪恶的”(就像在这个问题的答案中)。

c#中的可变性和结构的实际问题是什么?


当前回答

从程序员的角度来看,还有一些其他的极端情况可能导致不可预测的行为。

不可变值类型和只读字段

    // Simple mutable structure. 
    // Method IncrementI mutates current state.
    struct Mutable
    {
        public Mutable(int i) : this() 
        {
            I = i;
        }

        public void IncrementI() { I++; }

        public int I { get; private set; }
    }

    // Simple class that contains Mutable structure
    // as readonly field
    class SomeClass 
    {
        public readonly Mutable mutable = new Mutable(5);
    }

    // Simple class that contains Mutable structure
    // as ordinary (non-readonly) field
    class AnotherClass 
    {
        public Mutable mutable = new Mutable(5);
    }

    class Program
    {
        void Main()
        {
            // Case 1. Mutable readonly field
            var someClass = new SomeClass();
            someClass.mutable.IncrementI();
            // still 5, not 6, because SomeClass.mutable field is readonly
            // and compiler creates temporary copy every time when you trying to
            // access this field
            Console.WriteLine(someClass.mutable.I);

            // Case 2. Mutable ordinary field
            var anotherClass = new AnotherClass();
            anotherClass.mutable.IncrementI();

            // Prints 6, because AnotherClass.mutable field is not readonly
            Console.WriteLine(anotherClass.mutable.I);
        }
    }

可变值类型和数组

假设我们有一个可变结构的数组,我们为该数组的第一个元素调用IncrementI方法。你希望从这个电话中得到什么行为?它应该改变数组的值还是只改变一个副本?

    Mutable[] arrayOfMutables = new Mutable[1];
    arrayOfMutables[0] = new Mutable(5);

    // Now we actually accessing reference to the first element
    // without making any additional copy
    arrayOfMutables[0].IncrementI();

    // Prints 6!!
    Console.WriteLine(arrayOfMutables[0].I);

    // Every array implements IList<T> interface
    IList<Mutable> listOfMutables = arrayOfMutables;

    // But accessing values through this interface lead
    // to different behavior: IList indexer returns a copy
    // instead of an managed reference
    listOfMutables[0].IncrementI(); // Should change I to 7

    // Nope! we still have 6, because previous line of code
    // mutate a copy instead of a list value
    Console.WriteLine(listOfMutables[0].I);

因此,只要您和团队的其他成员清楚地了解您在做什么,可变结构就不是邪恶的。但是有太多的极端情况,当程序行为与预期不同时,这可能会导致微妙的难以产生和难以理解的错误。

其他回答

就我个人而言,当我看代码时,下面的代码看起来相当笨拙:

data.value.set ( data.value.get () + 1 ) ;

而不是简单地

数据.值++ ;或数据值 = 数据值 + 1 ;

数据封装在传递类时非常有用,并且您希望确保以受控的方式修改值。然而,当你拥有公共的set和get函数,它们所做的仅仅是将值设置为传递进来的值时,这比简单地传递公共数据结构有什么改进呢?

当我在类中创建私有结构时,我创建了该结构来将一组变量组织到一个组中。我希望能够在类范围内修改该结构,而不是获得该结构的副本并创建新实例。

对我来说,这阻止了有效使用用于组织公共变量的结构,如果我想要访问控制,我会使用类。

从哪里开始;-p

埃里克·利珀特的博客总是很适合引用:

这是可变的另一个原因 值类型是邪恶的。试着总是 使值类型不可变。

首先,您很容易丢失更改……例如,从列表中获取内容:

Foo foo = list[0];
foo.Name = "abc";

这改变了什么?没有什么有用的…

属性也是一样:

myObj.SomeProperty.Size = 22; // the compiler spots this one

强迫你做:

Bar bar = myObj.SomeProperty;
bar.Size = 22;
myObj.SomeProperty = bar;

不那么关键的是规模问题;可变对象往往有多个属性;然而,如果你有一个包含两个int型,一个string型,一个DateTime型和一个bool型的结构体,你会很快消耗大量内存。使用类,多个调用方可以共享对同一个实例的引用(引用很小)。

假设您有一个包含1,000,000个结构体的数组。每个结构体都用bid_price、offer_price(可能是小数)等表示权益,这是由c# /VB创建的。

假设数组是在非托管堆中分配的内存块中创建的,以便其他一些本地代码线程能够并发地访问该数组(可能是一些高性能代码进行数学运算)。

想象一下c# /VB代码正在监听价格变化的市场反馈,该代码可能必须访问数组的某些元素(用于任何安全性),然后修改一些价格字段。

想象一下,这个过程以每秒数万次甚至数十万次的速度进行。

让我们面对现实吧,在这种情况下,我们确实希望这些结构体是可变的,它们必须是可变的,因为它们被其他本地代码共享所以创建副本是没有用的;他们需要这样做,因为以这样的速率复制大约120字节的结构是疯狂的,特别是当一个更新实际上可能只影响一两个字节时。

Hugo

如果使用得当,我不相信它们是邪恶的。我不会把它放在我的生产代码中,但我会把它放在像结构化单元测试模拟这样的东西中,其中结构的生命周期相对较小。

使用Eric示例,也许您想要创建该Eric的第二个实例,但是要进行调整,因为这是您的测试的性质(即复制,然后修改)。如果我们只是在测试脚本的剩余部分中使用Eric2,那么Eric的第一个实例发生什么并不重要,除非您计划使用Eric2作为测试比较。

这对于测试或修改那些浅层定义特定对象(结构体的重点)的遗留代码非常有用,但是通过使用不可变的结构体,可以避免令人讨厌的使用。

它与结构无关(也与c#无关),但在Java中,当可变对象是哈希映射中的键时,你可能会遇到问题。如果你在将它们添加到映射后更改它们,它也更改了哈希代码,可能会发生糟糕的事情。