何时使用：Tuple vs Class c＃7.0

Question

在Tuples之前，我曾经创建一个class，然后它的变量从这个类创建对象，并使该对象成为某些函数的返回类型。

现在有了元组，我可以做同样的事情，在c＃7.0中，我们可以为元组属性分配可理解的名称（在此之前它是item1，item2等。）

所以现在我想知道，我应该何时使用元组，何时应该在c＃7.0中创建一个类？

Answer 1

由于这个答案在这里引起了一些人的混淆，我应该澄清 - 按照这个问题 - 所有提及＆＃34;元组＆＃34;这里引用C＃7的ValueTuple类型和新元组语法糖特性，绝不参考旧的System.Tuple引用类型。

  

所以现在我想知道，我什么时候应该使用元组？什么时候应该在c＃7.0中创建一个类？

只有你能真正回答这个问题，因为它真的取决于你的代码。

但是，您可以遵循指导原则和规则来指导您选择它们​​：

元组是值，因此按值复制，而不是按引用复制。

大多数时候，这应该不是问题。但是，如果您传递大型结构的元组，这可能会对性能产生影响。但是，参考本地/返回可用于解决这些性能问题。

此外，由于它们是值，因此远程修改副本不会更改原始副本。这是一件好事，但可以抓住一些人。

元组名称不会保留

编译器使用赋予元素的名称，并且（在大多数情况下）在运行时不可用。这意味着反射不能用于发现他们的名字;它们无法动态访问，也无法在剃刀视图中使用。

这也是API的一个重要考虑因素。从方法返回的元组是关于编译后名称可发现性的规则的例外。编译器将属性添加到保存元组名称信息的方法。这意味着您可以安全地从一个程序集中的公共方法返回一个元组，并在另一个程序集中访问它的名称。

元组是轻量级的

元组的编写要比类型简单得多，因为它们不那么详细，而且声明可以是＃34; inlined＆＃34; （即在使用点宣布）。例如，在声明返回多个值的方法时，这很有效。

但是，因为它们是在使用时声明的，如果您MethodA调用MethodB来调用MethodC并且每个都返回一个元组，那么您需要在每个阶段重新定义元组。没有（yet）一种创建元组别名并在多种方法中重用它的方法。

只需使用常识

对于您可能考虑使用元组的任何情况：只需问自己一个问题：＆＃34;元组是否会在这里简化代码＆＃34;。如果答案是＆＃34;是＆＃34;，那么使用一个。这最终是关于是使用元组还是自定义类的主要考虑因素。

Answer 2

一般来说，命名类在系统设计中具有一定的意义。他们写作也比较冗长。例如，您可能有一个名为<p>To quickly input an invalid date, select the day field and press the down arrow. This will select 31/06/2017 and output the desired invalid date string.</p> <form><input type="date" value="2017-06-01"><output></output></form>的类。设计我们知道这个课程的作用非常重要 - 我们正在使用媒体文件！

当没有设计意义并且你想要的只是一个轻量级的数据传输对象（DTO）来移动信息时，就会使用匿名类型和元组。

按规则，如果您的类需要一些文档来描述它的用途，或者是否存在它提供的行为，请使用完整的类。如果您只需要临时存储或某种分组，请使用元组。考虑一种情况，您希望从异步方法返回多个值。元组旨在解决这个问题。

Answer 3

使用课程

如果您的对象是在整个应用程序中广泛使用的实体，并且还存储在某种持久存储中，如关系数据库（SQL Server，MySQL，SQLite），NoSQL数据库或缓存（Redis，Azure DocumentDB）或即使是简单的文本文件或CSV。

所以是的，任何持久的东西都应该有自己的类。

使用元组

如果您的对象是短暂的，对您的应用没有特殊意义。例如，如果你需要快速返回一对坐标，最好有这样的东西：

(double Latitude, double Longitude) getCoordinates()
{
    return (144.93525, -98.356346);
}

而不是定义一个单独的类

class Coordinates
{
    public double Latitude { get; set; }
    public double Longitude { get; set; }
}

使用new进行如此简单的操作，元组将节省您在堆上分配内存的时间。

另一次，当我发现元组有用时，是对某些操作数执行多个数学运算

(double Result1, double Result2, double Result3) performCalculations(int operand1, int operand 2)

在这种情况下定义一个类是没有意义的。无论计算结果如何，结果都不属于某一类。所以替代方案是使用out变量，但我相信元组更具表现力并且可以提高可读性。

Answer 4

首先我要提到C＃已经支持anonymous types。哪些是参考类型。因此，您已经有了创建命名类的合适替代方法。

命名类的一个优点是将更容易重用（例如，如果您需要在多个位置使用相同的类型）和文档。由于匿名类型是匿名的，如果可以使用var，则只能获取键入的变量，这限制了匿名类型有用的上下文（例如，您不能将它们用作字段类型，返回类型或参数类型）。

当然，您可以使用System.Tuple来解决匿名类型的一些限制。这也是一种引用类型，您可以明确地使用它。缺点是缺乏成员的自定义名称。

C＃7元组（ValueTuple）可以被认为类似于匿名类型。第一个区别是它们是价值类型。这意味着只要这些元组保留在本地范围内或者在栈中移动（这是匿名类型的常见用法，由于其局限性），这些元组将具有性能优势。

第二个区别是新语法允许元组出现在比匿名类型更多的位置，正如您所知，您有语法糖来定义返回类型为ValueTuple（使用匿名类型时必须返回object）。

第三个区别是ValueTuple支持开箱即用的解构。引用What’s New in C# 7.0：

  

消费元组的另一种方法是解构它们。解构声明是将元组（或其他值）拆分为其部分并将这些部分分别分配给新变量的语法：

(string first, string middle, string last) = LookupName(id1); // deconstructing declaration
WriteLine($"found {first} {last}.");

您还可以通过添加Deconstruct method来自定义类型。

抽象：

• ValueTuple在C＃7.0中具有语法糖，应考虑其可读性。
• ValueTuple是值类型。使用class和struct之间的所有利弊都适用。
• ValueTuple可以明确地使用（有或没有语法糖），允许它具有System.Tuple的多功能性，同时保留命名成员。
• ValueTuple支持解构。

鉴于它必须是语法糖，我会说选择ValueTuple的更强有力的论据是选择struct的相同论点。这对于小型，不可变类型来说是理想的，它们主要存在于堆栈中（因此您没有大量的装箱和拆箱）。

比较ValueTuple与完整的结构，考虑到语法糖，我建议默认使用ValueTuple，除非您需要explicit layout或者需要添加方法

我还想说语法糖不一定能提高可读性。主要原因是您没有命名类型，并且类型的名称为代码提供了含义。除此之外，您还可以向struct或class声明添加文档，以便于理解。

总而言之，ValueTuple真正发光的情况是从方法返回多个值。在这种情况下，无需创建新的out参数。所使用的ValueTuple的文档可以存在于该方法的文档中。如果您发现需要使用ValueTuple（例如定义扩展方法）做其他事情，我建议您考虑创建一个命名类型。

Answer 5

元组旨在表示多个值，例如方法要返回多个值时。 C＃7 中的元组支持使用System.ValueTuple<...>个实例来表示该组值。这些值的名称仅在使用它们的上下文中有效且不会强制执行。

类旨在表示具有多个属性的单个值。

Answer 6

通常，当您的对象将在其他地方使用时，或者如果它代表您域中的真实对象或概念时，您希望拥有一个类。你可能会创建一个代表汽车或汽车商店的课程，而不是元组。

另一方面，有时您只想从方法中返回几个对象。也许他们不代表什么特别的东西，只是你需要用这种特殊方法将它们归还在一起。有时候，即使他们确实代表了您网域中的某个概念（比如说您正在返回(Car, Store)，可以表示为Sale个对象），您实际上并不会使用他们在任何地方 - 你只是移动数据。在这些情况下，使用元组很好。

现在，具体谈到C＃，还有一件事你应该知道。 C＃7的元组类型实际上是ValueTuple，它是一个结构。与作为引用类型的类不同，结构是值类型。您可以在msdn上详细了解相关信息。最重要的是，要知道它们可能涉及大量复制，所以要小心。

Answer 7

当您想要将多个值（可以是不同类型）组合到一个对象中而不创建自定义类时，元组是一个很好的选择。在这种情况下，Tuple将是一个快速而完美的选择。

Answer 8

我认为这将成为一个被问到很多的问题。目前没有＆＃34;最佳做法＆＃34;何时使用新值元组与类。

但是，值得一读what came up during previous conversations about the previous versions of tuples vs a class。

在我看来，值元组应该只使用最少且不超过最多三个值。我认为这可以很好地平衡＆＃34;返回一些值而不需要一个类＆＃34;和＃34;可怕的价值观混乱＆＃34;。如果您要返回三个以上的值，请创建一个类。

我也从不使用元组从消费者必须使用的面向公众的API返回。再次，只需使用一个类。

这是我使用的一些真实世界代码：

public async Task<(double temperature, double humidity, string description)> DownloadTodaysForecast()

只要我想返回更复杂的数据，我就会上课。

Answer 9

我会避免使用元组作为返回类型的公共方法。在这种情况下，我更喜欢定义一个类或结构。

Answer 10

我最近比较了一个案例的性能差异，该案例涉及包含 2 个（或 4 个）基元的元组和包含 2 个（或 4 个）相同基元类型的类。我在这里分享，以防万一可以帮助任何人。

Answer 11

对于只使用一次的快速代码段，请使用元组。如果必须维护代码，请使用类。查看代码并看到以下表达式令人沮丧：

if (t.Item4 == x.Item3)