c# - 另一个 "Why shouldn' t 结构是可变的？”C#

Question

我读过 When should I use a struct instead of a class?其中引用了 MSDN 的指南，其中说:

Do not define a structure unless the type has all of the following characteristics:

• It logically represents a single value, similar to primitive types (integer, double, and so on).
• It has an instance size smaller than 16 bytes.
• It is immutable.
• It will not have to be boxed frequently.

和Why are mutable structs “evil”?有答案:

Structs are value types which means they are copied when they are passed around.

我很难理解为什么我不应该只意识到结构需要通过引用传递，否则对通过函数传递的版本所做的更改不会影响原始版本。是的，过去我遇到过很多这样的错误，但现在我有足够的经验，所以我会小心翼翼地避免它发生。

我专门用 C# 制作游戏，游戏中的变量需要进行大量更改。

假设我有一个玩家角色，在我的游戏中用类“Player”表示。如果 Player 有变量 X 和 Y 来说明它在哪里，这些就会发生很大变化。我不想每次移动都创建一个新的 Player，只是为了保持不变性？所以我的类(class)应该是可变的。好的。

但是如果我想存储关于我的实体的数据怎么办。如果我将它在屏幕上的位置存储在一个 Rectangle (x,y,w,h) 中，我是否应该将 Rectangle 设为 CLASS 因为它是可变的？它只是 4 个变量的逻辑集合，因此结构体作为容器对我来说似乎是明智的。

我也将“Colour”作为结构 (r,g,b,a)，但我将其设置为可变的，因为我可能想改变游戏中事物的 alpha 以淡入/淡出，或颜色当它受到伤害时会出现一秒钟的红色，而无需在每次渲染调用时调用“新颜色”的开销。

我看到另一篇文章说如果满足这些条件就应该使用结构:

• Is the main responsibility of the type data storage?
• Is its public interface defined entirely by properties that access or modify its data members?
• Are you sure your type will never have subclasses?
• Are you sure your type will never be treated polymorphically?

对于我使用的结构，答案是"is"，但其中大部分都是可变的。

我对这里所有相互矛盾的建议感到困惑。可变结构是否适合某些类型的使用，还是我设计的代码完全错误？

Answer 1

这不仅仅是意外丢失信息的机会:

list.ForEach(item => item.X = 10);
// this code does nothing useful if item is a mutable struct

也是the weird interaction between mutating methods and readonly :

readonly MutableStruct m_field;
...
m_field.MutatingMethod(); // mutates a temporary copy rather than the field

但是如果您通过分析确定:

• 你负担不起引用类型，因为，比如说，GC 压力，或者你想要将所有对象放在一个数组中以获得更好的位置
• 修改结构时无法复制整个结构
• 您无法合理地更改您的设计来解决这些问题(使结构更小、拥有引用类型对象池等)
• 你知道自己在做什么

那么可变结构可能就是您所需要的。这就是他们毕竟在语言中的原因。

说到游戏代码，SharpDX 充满了可变结构 ( example ) 和通过引用传递的方法。