C#值类型和结构类型

在向大家详细介绍C#值类型和C#结构类型之前，首先让大家了解下类型设计，然后全面介绍C#值类型和C#结构类型。

条款讨论的是类型设计时候的tradeoff――是将类型设计为结构还是类。Bill Wagner先生给出了一个原则“C#值类型用于存储数据，引用类型用于定义行为（value types store values and reference types define behavior）”。

如何判断这个原则的适用性，Bill Wagner也给出了一个方法，那就是首先回答下面几个问题：
1.该类型的主要职责是否用于数据存储？
2.该类型的公有接口是否都是一些存取属性？
3.是否确信该类型永远不可能有子类？
4.是否确信该类型永远不可能具有多态行为？

如果所有问题的答案都是yes，那么就应该采用C#值类型。这样的判断确实有很好的理由支撑，但是我个人认为“将这4个问题回答为yes”还不足以构成采用C#值类型的全部理由。因为在很多项目实践中，我发现C#值类型带来的性能问题不可小视。C#值类型带来的性能问题主要有两个：
1.由于C#值类型实例在栈和托管堆之间的转换而导致的box/unbox，以及由此带来的托管堆上的垃圾。
2.C#值类型默认情况下采用的是值拷贝语义，如果是比较大的C#值类型，在传递参数和函数返回值时，同样会带来性能问题。

关于第1条，Bill Wagner在本条款中提到了“引用类型会给垃圾收集器带来负担”这个表面看似正确的判断。但是由于box/unbox的效应，有些情况下，反倒是C#值类型给垃圾收集器带来了更多的负担。比如将一些C#值类型放到一个集合中，然后又频繁地对其进行读写操作。如果碰到这种情况，我想“放弃结构而采用类”未尝不是一种更好的做法。事实上，将一个用作数据存储的C#值类型（比如System.Drawing.Point）添加到一个集合（System.Collections.ArrayList）中是一个太常见不过的操作。不过，C# 2.0中新引入的泛型技术对box/unbox的问题有极大的改善。