C# 那么'；从外部代码的角度来看，它是不可变的？

更新：在发布了这个问题后，我突然想到，这个想法的主要缺点就是这种类型很容易被不当使用。也就是说，必须以非常具体的方式使用该类型才能获得任何好处。我最初想到的是这样使用的东西（为了保持一致性，坚持使用原始问题中的

SquareRootStruct

示例）：

所以，考虑到这很容易出错，我倾向于认为里德的观点（在他的评论中）可能是正确的，这对于一个班级来说更有意义

---

假设我有一个

struct

，我希望它具有以下特征：

从外部有利位置看是不变的

快速初始化

某些属性的延迟计算（和缓存）

显然，第三个特征意味着易变性，这一点我们都知道是不好的（假设“不要制造易变的值类型！”这句咒语已经深入我们的头脑）。但在我看来，只要可变部分仅对类型本身内部可见，并且从外部代码的角度来看，值总是相同的，那么这是可以接受的

下面是我所说的一个例子：

struct SquareRootStruct : IEquatable<SquareRootStruct>
{
    readonly int m_value;  // This will never change.

    double m_sqrt;         // This will be calculated on the first property
                           // access, and thereafter never change (so it will
                           // appear immutable to external code).

    bool m_sqrtCalculated; // This flag will never be visible
                           // to external code.

    public SquareRootStruct(int value) : this()
    {
        m_value = value;
    }

    public int Value
    {
        get { return m_value; }
    }

    public double SquareRoot
    {
        if (!m_sqrtCalculated)
        {
            m_sqrt = Math.Sqrt((double)m_value);
            m_sqrtCalculated = true;
        }

        return m_sqrt;
    }

    public bool Equals(SquareRootStruct other)
    {
        return m_value == other.m_value;
    }

    public override bool Equals(object obj)
    {
        return obj is SquareRootStruct && Equals((SquareRootStruct)obj);
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return m_value;
    }
}

struct SquareRootStruct:IEquatable
{
只读int m_value；//这永远不会更改。
double m_sqrt；//这将在第一个属性上计算
//访问权限，此后再也不会更改（因此它将
//对外部代码不可变）。
bool m_sqrtCalculated；//此标志将永远不可见
//外部代码。
public SquareRootStruct（int值）：this（）
{
m_值=值；
}
公共整数值
{
获取{返回m_值；}
}
公共双平方根
{
如果（！m_sqrtCalculated）
{
m_sqrt=数学sqrt（（双）m_值）；
m_sqrtCalculated=真；
}
返回m_sqrt；
}
公共布尔等于（SquareRootStruct其他）
{
返回m_值==其他.m_值；
}
公共覆盖布尔等于（对象对象对象）
{
返回obj为SquareRootStruct&&Equals（（SquareRootStruct）obj）；
}
公共覆盖int GetHashCode（）
{
返回m_值；
}
}

现在，显然这是一个<强>平凡的例子，如<代码>数学。Sqrt < /COD>几乎不必花费太多代价，认为这种方法在这种情况下是值得的。这只是一个用于说明目的的示例

但我的想法是，这实现了我的三个目标，而最明显的替代方法无法实现这三个目标。具体而言：

• 我可以在类型的构造函数中执行计算；但这可能无法实现上述第二个目标（快速初始化）
• 我可以对每个财产访问进行计算；但这可能无法实现上述第三个目标（缓存计算结果以备将来访问）

因此，是的，这个想法将有效地导致一个内部可变的值类型。然而，就任何外部代码而言（在我看来），它似乎是不变的，同时也带来了一些性能优势（同样，我意识到上面的示例并不适合使用这种思想；“性能优势”我所说的将取决于计算的实际成本是否足以保证缓存）

---

我是否遗漏了什么，或者这实际上是一个有价值的想法？

这看起来类似于一个。有人提到在C#4.0并行扩展中更好地支持未来。（就像在正常工作的同时在另一个核心/线程上计算它们一样）。

拥有内部使用变异的不可变数据结构没有错（只要线程安全性得到了充分宣传）。只是结构一直被复制，所以你不能做太多的变异。这在C/C++中不是问题，因为结构通常通过引用传递，而在C#中很少通过引用传递结构。由于很难对按值传递的结构进行推理，因此在C#中不鼓励使用可变结构。

您所描述的可能会起到一定的作用，但有一个重要的警告：计算速度慢的结果在计算时可能会存储，也可能不会存储。例如，如果对枚举返回的结构执行计算，结果将存储在“临时”结构中，并将被丢弃，而不是传播回存储在数据结构中的结构中。

我经常这样做。对我来说似乎很合理。我想你必须是某种FP纯粹主义者才会感到不满。@Kirk:是的，但问题变成了，“为什么你希望它是一个结构”而不是一个类？如果你真的在做计算值的“工作”，那么首先它真的是一个结构的候选者吗？@Reed Copsey:问题struct vs.class不是一个类型是否应该有值类型语义的问题，而不是你是否需要做任何内部计算吗？想想

DateTime

struct，它可以动态计算

Year

或

Day

属性。@OxA3：我认为这不是一个好的比较。DateTime只提供这些属性作为帮助程序-就像任何其他进行值类型转换的方法一样。在这种情况下，它不会对自己的内部状态做任何事情来让它工作。易变结构往往有奇怪的副作用，一旦你真的开始需要对它们进行变异（即使是为了惰性），我怀疑它们是否应该改为类。@Dan Tao:BTW-你可能想看看在类内部使用惰性来进行这种类型的操作-它给了你线程安全和非常简单的，

struct SquareRootStruct : IEquatable<SquareRootStruct>
{
    readonly int m_value;  // This will never change.

    double m_sqrt;         // This will be calculated on the first property
                           // access, and thereafter never change (so it will
                           // appear immutable to external code).

    bool m_sqrtCalculated; // This flag will never be visible
                           // to external code.

    public SquareRootStruct(int value) : this()
    {
        m_value = value;
    }

    public int Value
    {
        get { return m_value; }
    }

    public double SquareRoot
    {
        if (!m_sqrtCalculated)
        {
            m_sqrt = Math.Sqrt((double)m_value);
            m_sqrtCalculated = true;
        }

        return m_sqrt;
    }

    public bool Equals(SquareRootStruct other)
    {
        return m_value == other.m_value;
    }

    public override bool Equals(object obj)
    {
        return obj is SquareRootStruct && Equals((SquareRootStruct)obj);
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return m_value;
    }
}