Question

我正在阅读Eric Liperts关于Mutating Readonly Structs的博客，我在这篇博客中看到很多参考资料作为一个论证，为什么价值类型必须是不可变的。但仍然有一点不清楚，说当你访问值类型时，你总是得到它的副本，这是一个例子：

struct Mutable
{
    private int x;
    public int Mutate()
    {
        this.x = this.x + 1;
        return this.x;
    }
}

class Test
{
    public readonly Mutable m = new Mutable();
    static void Main(string[] args)
    {
        Test t = new Test();
        System.Console.WriteLine(t.m.Mutate());
        System.Console.WriteLine(t.m.Mutate());
        System.Console.WriteLine(t.m.Mutate());
    }
}

这就是为什么我改变

的原因

public readonly Mutable m = new Mutable();

到

public Mutable m = new Mutable();

一切都开始起作用预期。

请您更清楚地解释为什么值类型必须是不可变的。我知道它对线程安全有好处，但在这种情况下，同样可以应用于引用类型。

Answer 1

使用变异方法的结构在几种情况下表现得很奇怪。

您已经发现的示例是一个只读字段。防御性副本是必要的，因为您不想改变只读字段。

但也用作属性。再次发生隐式复制，只复制副本。即使该物业有一个二传手。

struct Mutable
{
    private int x;
    public int Mutate()
    {
        this.x = this.x + 1;
        return this.x;
    }
}

Mutable property{get;set;}

void Main()
{
    property=new Mutable();
    property.Mutate().Dump();//returns 1
    property.Mutate().Dump();//returns 1 :(
}

这表明变异方法在结构上是有问题的。但它没有表明具有公共字段的可变结构或具有setter的属性存在问题。

Answer 2

线程安全是一个明确的技术原因。它适用于值类型以及引用类型（请参阅System.String）。

更一般的指导方针“价值类型应该是不可变的”是不同的。它是关于代码的可读性，主要来自可变值可能导致的混淆。此代码段只是一个示例。大多数人不会期望1,1,1结果。

Answer 3

我不知道C＃所以我会尝试回答你问题的第二部分。

为什么值类型必须是不可变的？

Domain Driven Design的观点有两种类型的对象：

值对象/类型 - 他们的身份由他们的值决定（例如数字：2总是2 - 数字2的身份总是相同，所以2 == 2总是如此）
实体（引用类型） - 它们可以包含其他值类型，并且它们的身份由其身份本身决定（例如人：即使有人看起来与您完全一样，也不会是你）

如果值类型是可变的，那么想象如果有可能改变第二个值的话会发生什么：2 == 1 + 1不能保证是真的。

请参阅以下链接了解更多信息：

Answer 4

我认为关于这个例子的棘手问题是人们可能认为它不应该是可能的。你创建了一个只读的Mutable实例，但你可以通过Mutate（）函数改变它的值，因此在某种意义上违反了不变性的概念。但是，严格来说，它的工作原理是因为私有字段x不是只读的。如果你在可变类中做了一个简单的改变，那么实际上就会强制实现不变性：

private readonly int x;

然后Mutate（）函数将产生编译器错误。

该示例清楚地显示了copy-by-value如何在只读变量的上下文中工作。无论何时调用m，您都要创建实例的副本，而不是实例引用的副本 - 如果Mutable是类而不是结构，则会发生后者。

因为每次调用m时你都会调用1）实例的副本，以及2）只读实例的副本，x的值在总是为0时复制发生。当你在副本上调用Mutate（）时，它会将x递增到1，这是因为x本身不是只读的。但是下次调用Mutate（）时，你仍然会调用默认值为0.正如他在文章中所说的那样“m是不可变的，但副本不是”。原始实例的每个副本都将x设置为0，因为正在复制的对象永远不会更改，而其副本可以更改。

也许这有帮助。

不可变值类型

4 个答案: