Question

我向同事程序员展示了这个结构，他们认为它应该是一个可变类。他们觉得没有空引用和根据需要改变对象的能力是不方便的。我真的想知道是否有任何其他原因使这个变成一个可变类。

[Serializable]
public struct PhoneNumber : IEquatable<PhoneNumber>
{
    private const int AreaCodeShift = 54;
    private const int CentralOfficeCodeShift = 44;
    private const int SubscriberNumberShift = 30;
    private const int CentralOfficeCodeMask = 0x000003FF;
    private const int SubscriberNumberMask = 0x00003FFF;
    private const int ExtensionMask = 0x3FFFFFFF;


    private readonly ulong value;


    public int AreaCode
    {
        get { return UnmaskAreaCode(value); }
    }

    public int CentralOfficeCode
    {
        get { return UnmaskCentralOfficeCode(value); }
    }

    public int SubscriberNumber
    {
        get { return UnmaskSubscriberNumber(value); }
    }

    public int Extension
    {
        get { return UnmaskExtension(value); }
    }


    public PhoneNumber(ulong value)
        : this(UnmaskAreaCode(value), UnmaskCentralOfficeCode(value), UnmaskSubscriberNumber(value), UnmaskExtension(value), true)
    {

    }

    public PhoneNumber(int areaCode, int centralOfficeCode, int subscriberNumber)
        : this(areaCode, centralOfficeCode, subscriberNumber, 0, true)
    {

    }

    public PhoneNumber(int areaCode, int centralOfficeCode, int subscriberNumber, int extension)
        : this(areaCode, centralOfficeCode, subscriberNumber, extension, true)
    {

    }

    private PhoneNumber(int areaCode, int centralOfficeCode, int subscriberNumber, int extension, bool throwException)
    {
        value = 0;

        if (areaCode < 200 || areaCode > 989)
        {
            if (!throwException) return;
            throw new ArgumentOutOfRangeException("areaCode", areaCode, @"The area code portion must fall between 200 and 989.");
        }
        else if (centralOfficeCode < 200 || centralOfficeCode > 999)
        {
            if (!throwException) return;
            throw new ArgumentOutOfRangeException("centralOfficeCode", centralOfficeCode, @"The central office code portion must fall between 200 and 999.");
        }
        else if (subscriberNumber < 0 || subscriberNumber > 9999)
        {
            if (!throwException) return;
            throw new ArgumentOutOfRangeException("subscriberNumber", subscriberNumber, @"The subscriber number portion must fall between 0 and 9999.");
        }
        else if (extension < 0 || extension > 1073741824)
        {
            if (!throwException) return;
            throw new ArgumentOutOfRangeException("extension", extension, @"The extension portion must fall between 0 and 1073741824.");
        }
        else if (areaCode.ToString()[1] == '9')
        {
            if (!throwException) return;
            throw new ArgumentOutOfRangeException("areaCode", areaCode, @"The second digit of the area code cannot be greater than 8.");
        }
        else
        {
            value |= ((ulong)(uint)areaCode << AreaCodeShift);
            value |= ((ulong)(uint)centralOfficeCode << CentralOfficeCodeShift);
            value |= ((ulong)(uint)subscriberNumber << SubscriberNumberShift);
            value |= ((ulong)(uint)extension);
        }
    }


    public override bool Equals(object obj)
    {
        return obj != null && obj.GetType() == typeof(PhoneNumber) && Equals((PhoneNumber)obj);
    }

    public bool Equals(PhoneNumber other)
    {
        return this.value == other.value;
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return value.GetHashCode();
    }

    public override string ToString()
    {
        return ToString(PhoneNumberFormat.Separated);
    }

    public string ToString(PhoneNumberFormat format)
    {
        switch (format)
        {
            case PhoneNumberFormat.Plain:
                return string.Format(@"{0:D3}{1:D3}{2:D4}{3:#}", AreaCode, CentralOfficeCode, SubscriberNumber, Extension).Trim();
            case PhoneNumberFormat.Separated:
                return string.Format(@"{0:D3}-{1:D3}-{2:D4} {3:#}", AreaCode, CentralOfficeCode, SubscriberNumber, Extension).Trim();
            default:
                throw new ArgumentOutOfRangeException("format");
        }
    }

    public ulong ToUInt64()
    {
        return value;
    }


    public static PhoneNumber Parse(string value)
    {
        var result = default(PhoneNumber);
        if (!TryParse(value, out result))
        {
            throw new FormatException(string.Format(@"The string ""{0}"" could not be parsed as a phone number.", value));
        }
        return result;
    }

    public static bool TryParse(string value, out PhoneNumber result)
    {
        result = default(PhoneNumber);

        if (string.IsNullOrEmpty(value))
        {
            return false;
        }

        var index = 0;
        var numericPieces = new char[value.Length];

        foreach (var c in value)
        {
            if (char.IsNumber(c))
            {
                numericPieces[index++] = c;
            }
        }

        if (index < 9)
        {
            return false;
        }

        var numericString = new string(numericPieces);
        var areaCode = int.Parse(numericString.Substring(0, 3));
        var centralOfficeCode = int.Parse(numericString.Substring(3, 3));
        var subscriberNumber = int.Parse(numericString.Substring(6, 4));
        var extension = 0;

        if (numericString.Length > 10)
        {
            extension = int.Parse(numericString.Substring(10));
        }

        result = new PhoneNumber(
            areaCode,
            centralOfficeCode,
            subscriberNumber,
            extension,
            false
        );

        return result.value != 0;
    }

    public static bool operator ==(PhoneNumber left, PhoneNumber right)
    {
        return left.Equals(right);
    }

    public static bool operator !=(PhoneNumber left, PhoneNumber right)
    {
        return !left.Equals(right);
    }

    private static int UnmaskAreaCode(ulong value)
    {
        return (int)(value >> AreaCodeShift);
    }

    private static int UnmaskCentralOfficeCode(ulong value)
    {
        return (int)((value >> CentralOfficeCodeShift) & CentralOfficeCodeMask);
    }

    private static int UnmaskSubscriberNumber(ulong value)
    {
        return (int)((value >> SubscriberNumberShift) & SubscriberNumberMask);
    }

    private static int UnmaskExtension(ulong value)
    {
        return (int)(value & ExtensionMask);
    }
}

public enum PhoneNumberFormat
{
    Plain,
    Separated
}

Answer 1

操纵电话号码的程序是一个过程模型。

因此，在进程中使不可变的东西在代码中不可变。使代码中可变的东西在代码中变得可变。

例如，一个过程可能包括一个人。一个人有一个名字。一个人可以在保留身份的同时更改姓名。因此，person对象的名称应该是可变的。

一个人有一个电话号码。一个人可以在保留身份的同时更改他们的电话号码。因此，一个人的电话号码应该是可变的。

电话号码有区号。电话号码不能更改其区号并保留其身份;您更改区号，现在有一个不同的电话号码。因此，电话号码的区号应该是不可变的。

Answer 2

我认为保持它作为一个不可变的结构是很好的 - 但我个人只是为每个逻辑字段使用单独的变量，除非你在内存中有巨大的数量的这些一时间如果您坚持使用最合适的类型（例如，ushort为3-4位数），那么它的价格应该不高 - 并且代码将更加清晰。< / p>

Answer 3

我同意这应该是一个不可变的类型。但是为什么这个结构应该实现ICLoneable和IEquatable接口呢？这是一种价值类型。

Answer 4

就个人而言，我觉得把它作为一个不可变的结构是一件非常好的事情。我不建议将其改为可变类。

大多数时候，根据我的经验，想要避免不可变结构的人正在从懒惰中做到这一点。不可变的结构强制你重新创建结构将完整的参数，但良好的构造函数重载可以在这里有很大的帮助。（例如，看看这个Font constructor - 即使它是一个类，它实现了“克隆除此变量之外的所有内容”模式，您可以为需要更改的公共字段复制该模式。）

创建可变类会引入其他问题和开销，除非必要，否则我会避免。

Answer 5

也许您的同事可以通过一组方法来满足，以允许单个字段轻松“更改”（导致新实例具有与第一个实例相同的值，除了新字段）。

public PhoneNumber ApplyAreaCode(int areaCode)
{
  return new PhoneNumber(
    areaCode, 
    centralOfficeCode, 
    subscriberNumber, 
    extension);
}

此外，您可能会遇到“未定义”电话号码的特殊情况：

public static PhoneNumber Empty
{ get {return default(PhoneNumber); } }

public bool IsEmpty
{ get { return this.Equals(Empty); } }

“Empty”属性提供比“default（PhoneNumber）或new PhoneNumber（）”更自然的语法，并允许使用“foo == PhoneNumber.Empty”或foo.IsEmpty进行等效的null检查。

另外......在你的TryParse中你不是指

return result.value != 0;

Answer 6

可以通过PhoneNumber轻松处理可空性吗？

Answer 7

分段可变的数据持有者应该是结构，而不是类。虽然人们可以辩论结构是否应该是分段可变的，但可变类会使糟糕的数据持有者。

问题是每个类对象实际上都包含两种信息：

其所有字段的内容
存在的所有引用的下落

如果一个类对象是不可变的，通常对它存在哪些引用都无关紧要。但是，当数据保持类对象是可变的时，对它的所有引用都有效地相互“附着”;对其中一个进行的任何突变都将有效地进行。

如果PhoneNumber是可变结构，则可以更改PhoneNumber类型的一个存储位置的字段，而不会影响该类型的任何其他存储位置中的任何字段。如果有人说var temp = Customers("Fred").MainPhoneNumber; temp.Extension = "x431"; Customers("Fred").MainPhoneNumber = temp;会改变弗雷德的扩展而不会影响其他任何人。相比之下，如果PhoneNumber是一个可变类，则上述代码会为MainPhoneNumber持有对同一对象的引用的所有人设置扩展名，但不会影响MainPhoneNumber的任何人的扩展名持有相同的数据，但不是同一个对象。恶心。

这个不可变结构应该是一个可变类吗？

7 个答案: